SU1627088A3

SU1627088A3 - Способ переработки т желого углеводородного нефтепродукта путем замедленного коксовани

Info

Publication number: SU1627088A3
Application number: SU853866303A
Authority: SU
Inventors: Джин Граф Харлан; Ричард Янссен Харри
Original assignee: Коноко Инк (Фирма)
Priority date: 1984-03-19
Filing date: 1985-03-07
Publication date: 1991-02-07
Also published as: NO168591C; NO168591B; DK112385A; AR246547A1; DK112385D0; KR920010280B1; IN161854B; BR8501208A; KR850006226A; NO851032L; CA1245998A

Abstract

Изобретение относитс к переработке т желого углеводородного нефтепродукта путем замедленного коксовани и получени при этом кокса и жидких углеводородов. Изобретение позвол ет повысить выход жидких продуктов и производительность установки за счет снижени отложений кокса в коксовой печи. Способ состоит в том, что сырье - т желый тлеводпроднын нефтепродукт нагревают до температуры коксовани в коксовой печи, подвергают замедленному коксованию в коксовом барабане дл получени кокса, содержащего летучие вещества в количестве не более 15 мас.%, пары из головной части коксового барабана извлекают и затем подвергают фракционированию в коксовой ректификационной колонне. Высококип щую фракцию паров из головной части коксового барабана удал ют из процесса, перед нагревом т желого углеводородного нефтепродукта в него добавл ют углеводородный разбавитель с температурой кипени ниже температуры кипени высококип щей фракции, удал емой из процесса. Сырье сначала соедин ют с углеводородным разбавителем , загружают в уравнительный барабан, а затем направл ют без добавлени другого углеводородного материала в коксовую печь. Углеводородный разбавитель имеет т.кип.168- 454 С. В качестве углеводородного разбавител используют поток из коксовой ректификационной колонны. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл. I (Л

Description

Изобретение относитс к переработке т желого углеводородного нефтепродукта путем замедленного коксовани и получению при этом кокса и жидких углеводородов.

Цель изобретени - повышение выхода жидких продуктов и производительности установки за счет снижени отложений кокса в коксовой печи.

На чертеже представлена схема установки дл осуществлени способа.

Свежа загрузка дл установки дл коксовани от линии 1 предварительно

нагреваетс в теплообменниках 2, а затем подаетс к дну ректификационной колонны 3. Т желый газойль от тарелки 4 нагнетаетс через теплообменники 2 и парообразователь 5. Часть т желого газойл из парообразовател 5 извлекаетс в виде продукта через линию 6, часть его проходит вдоль линии 7 к выходам пара из коксового барабана 8, где она используетс дл охлаждени паров коксового барабана, часть его возвращаетс вдоль линии 9 к распылительным соп

см

лам 10 в зону испарени ректификационной колонны 3, а оставша с част возвращаетс к ректификационной колонне , через линию 11 в виде внутреннего рецикла. Во многих ректификационных колоннах установок дл коксообразовани используетс сери отражателей - сбрасывающие крышки вместо распылительных сопел дл осуществлени контакта между газойлем и вход щими газами. Дл этой цели могут использоватьс тарелки или другие средства. Т желый газойль, добавл емый к сбрасывающим крышкам или тарелкам, осуществл ет ту же функцию, что и распыл ема нефть.

Газы из коксового барабана через линию 12 поступают в зону испарени ректификационной колонны 3 ниже распылительных сопел 10, а наиболее т желые компоненты из вход щих газов конденсируютс за счет контакта с т желым газойлем от распылительных сопел 10. Сконденсированный материал опускаетс на дно зоны испарени , гд он совмещаетс с поступающей свежей загрузкой. Любое количество т желого газойл от распылительных сопел 10, которое не испарилось и зоне ис- парени , также совмещаетс со свежей загрузкой в донной части зоны испарени .

Свежа загрузка из уравнительног барабана 13 затем направл етс пр мо без какого-либо добавлени т желого рециклируемого продукта к печи 14 устанобки дл коксовани . Вместо т желого рециклируемого продукта, обычно используемого дл предотвращени осаждени кокса в трубах печи, к свежей загрузке добавл етс количество дистилл та, достаточное дл эффективного предотвращени осаждений кокса на трубах печи, это добавление осуществл етс через линию 15 к свежей загрузке перед ее поступлением в печь установки дл коксовани .

Один из коксовых барабанов заполн етс , в то врем как другой охлаждаетс и опорожн етс , а когда один из барабанов полностью заполн етс коксом, то производитс переключение подачи нагретой загрузки к пустому барабану. Пары из любого барабана 8 проход т по линии 12 пара к ректифик ционной колонне 3. Небольшое количество т желого газойл от линии 7 до- равл етс к парам, выход щим из кок

0

5

0

5

Q

5

0

совог о барабана 8, дл охлаждени паров и предотвращени осаждени кокса в линии 12.

Более легкий материал от линии 12 проходит через ректификационную колонну 3, а газы и нафта выход т через линию 16. Нафта конденсируетс в сборнике 17 и извлекаетс по линии 18. Часть нафты может быть возвращена обратно через линию 19. Пары из установки дл коксовани извлекаютс в виде продукта через линию 20. Промежуточный дистилл т удал етс через линию 21, пар отгон етс в отгонной секции 2 и извлекаетс через линию 23 дистиллированного продукта.

При конструировании и действии установки дл замедленного коксовани печь вл етс наиболее критическим узлом оборудовани . Печь должна быть пригодна дл нагрева зазгрузки до температур коксовани , не позвол образовыватьс коксу в трубах печи. Когда трубы печи оказываютс закоксо- ванными, работа печи должна быть остановлена , а печь очищена. R некоторых случа х в трубы печи направл етс пар дл увеличени скорости в трубах и создани в них турбулентности как средства предотвращени осаждени кокса . Однако впрыск пара не обеспечивает достаточной энергии и, кроме того, может вредно вли ть на качество кокса, следовательно, такой способ обычно используетс минимально. Кроме того, необходимо сохран ть возможность впрыска пара дл продувани труб печи в случае поломки насоса дл подачи загрузки. Хорошо сконструированна и правильно используема печь установки дл коксовани может нормально работать в течение многих мес цев без необходимости остановки дл очистки труб.

Обычно при производстве кокса топливного или анодного сорта рецик- лируетс примерно 0,05-0,7 объема т желого рециклируемого материала на каждый объем свежей загрузки в установку дл коксовани . Такой рецикли- руемый материал улучшает действие печи установки дл коксовани , а также обеспечивает раствор ющее действие , что предотвращает осаждени кокса в трубах печи. Обычный т желый рециклируемый материал представл ет собой смесь сконденсированного материала от линии подачи паров из коксоводистилл ции сырой нефти, но может быть остатком атмосферной нефти при использовании установки атмосферной дистилл ции сырой нефти. В некоторых случа х могут коксоватьс и другие загрузки вместо нефт ных остатков: каменноугольна смола, битумно-пес- чана смола, пиролична смола, суспензи нефтепродуктов или декантированна нефть из крекинг-установки с псевдоожиженным слоем, а также сланцевое масло. Кроме того, могут использоватьс смеси любых из указанных веществ.

Приемлемые услови проведени процесса коксовани те, которые обеспечивают получение кокса, содержащего испар емых веществ не более, чем примерно 15 мас.%, а преимущественно 6-12 мас.%. Такие услови включают температуры на выходе из печи установки дл коксовани преимущественно 496-498 С, температура выход щих

5

0

такого небольшого количества высококип щего материала незначителен. Кроме того, сконденсированные пары из коксового барабана и неиспаренный т желый газойль вл ютс относительно высококип щим материалом (454°С) и могут значительно вли ть на общий выход кокса, если их совмещать со свежей загрузкой.

Сущность изобретени состоит в полном устранении из загрузки в печь установки дл коксовани материала с дна зоны испарени ректификационной колонны при проведении процесса замедленного коксовани , осуществл емого при таких услови х, когда создаетс замедленный кокс топливного или анодного сортов, имеющий содержание летучих меньше, чем примерно 15 мас.%. Это достигаетс за счет удалени из процесса материалов, которые обычно совмещались со свежей загрузкой в каче

паров из коксового барабана 413-454 С,25 С1Ве рециклируемых, и замены их в копреимущественно примерно 446 С, а дление в коксовом барабане 0,35- 5,27 кг/см , преимущественно 1,05- 1,4 кг/см . Использование в коксовом барабане давлени ниже атмосферного неприемлемо, так как экономические факторы процесса быстро ухудшаютс по мере приближени давлени в коксовом барабане к атмосферному, действие коксового барабана при понженном давлении опасно вследствие веро тности поступлени кислорода (воздуха) в барабан, который содержит углеводороды, при 482°С. Кроме того, процент свежей загрузки значительно уменьшаетс , а увеличиваетс выход более желаемых жидких продуктов (табл.1).

Ректификационные колонны установок дл коксовани не предназначены дл получени чистых фракций, поэтому т желый газойль из установки дл коксовани может содержать небольшие количества материала, кип щего при 288°С, в то врем как потоки дистилл та могут иметь небольшие количества материала, кип щего при 394°С, а в некоторых случа х возможно и при 454 С. Однако количество такого высококип щего материала в дистилл те из установки дл коксовани (такого, как отводитс по линии 21) весьма незначительно и его вклад в общий выход кокса из

30

35

0

5

0

5

личестве, достаточном дл эффективного предотвращени осаждений кокса на грубах печи установки дл коксовани , углеводородным разбавителем, имеющим диапазон кипени более низкий, чем диапазон кипени у обычного т желого рециклирующего продукта.

Сконденсированные пары из коксового барабана, которые опускаютс в донную часть зоны испарени в ректификационной колонне, и неиспаренна часть т желого газойл , который добавл етс в зону испарени , собираютс и вывод тс из процесса вместо того, чтобы совмещатьс со свежей загрузкой в качестве рециклируемого материала, а |его замен ет более низкокип щий углеводородный дистилл т.

Пример. Провод т два опыта с использованием одних и тех же загрузок и условий процесса коксовани за исключением того, что в одном случае в качестве рециклируемого продукта используетс обычный т желый рецикли- руемый продукт (20 .по объему на каждые -100 ч. по объему свежей загрузки ) , а в другом случае - дистиллированный углеводородный материал, имеющий диапазон кипени 265-343°С (20 ч. по объему на каждые 100 ч.по объему свежей загрузки).

В обоих случа х используетс остаток вакуумного масла (536°С) (Имеющий плотность в градусах Американско5162

го барабана и неиспаренного т желого газойл , имеющего диапазон т.кип. 399-510°С или выше, хот в нем могут присутствовать небольшие количества компонентов, кип щих ниже 399°С.

При работе установки дл коксовани согласно известному способу сконденсированные пары и неиспаренный т желый газойль совмещаютс со свежей загрузкой в нижней части ректификационной колонны, в результате по крайней мере небольшое количество т желого рециклируемого материала совмещаетс

со свежей загрузкой. Это небольшое ко-( ции дистилл та и сопмещаетг со спе20

30

личество составл ет примерно 0,05 объема от рециклируемого продукта на каждый объем свежей загрузки.

В случа х, когда загрузка имеет низкое качество, например представл ет собой остатки с очень низкой плотностью , то необходимо иметь до 0,3- Q,7 объема рециклируемого продукта на каждый объем свежей загрузки дл того, чтобы предотвратить образование кокса 25 в печи. Использование более высоких количеств рециклируемого продукта нежелательно , поскольку он вредно воздействует на производительность установки дл коксовани и увеличивает ы- ход кокса R пересчете на процент от свежей загрузки. Увеличение выхода кокса при использовании Оолычнх количеств рециклируемого продукта из т желого материала вл етс результатом образовани коксл из самого рециклируемого материала. Это нежелательно, поскольку кокс вл етс наименее ценным продуктом при операции коксооб- разовани .

Т желый газойль добавл етс к зоне испарени ректификационной колонны 3 дл конденсации т желых паров из коксового барабана и очистки материала, поступающего к зоне испарени от линии 12 пара. Однако сконденсированные пары коксового барабана и неиспаренный т желый газойль из донной части ректификационной колонны 3 удал ютс из процесса вдоль линии 24 и не используютс дл обеспечени всего выхода кокса, как в известных способах. Материал из донной части ректификационной колонны 3 может поступать к установке вакуумной дистилл ции, в которой дистиллированна часть извле- . каетс в виде перегретых паров, или- же материал может быть гидродесульфу- рирован и/или использован в качест35

40

45

50

55

жей загрузкой, поступающей по линии 1

Рециркулируемый дистилл т или разбавитель в соответстлии с изобретением должен быть углеводородным материалом , имеющим диапазон т.кип.168- 454°С, преимущественно .32-399°Г., а наиболее преимущественно 265-343°С. Обычно разбавитель поступает от ректификационной колонны установки дл кок совани , но и отдельных случа х могут использоватьс разбавители и от други источников.

Требуемое количество разбавител таково, чтобы обеспечить нормальную работу печи. Такое колн егтво может быть как максимум 0,7 объема разбавител на объем свежей загрузки дл таких загрузок, которые имеют очень сильную тенденцию к коксообразова- нию в трубах печи. Это количество так же вл етс функцией конструкции печи и условий действи печи и обычно должно определ тьс дл каждой конкретной загрузки и каждой печи установки дл коксовани . Преимущественное количество разбавител - это минимальное количество, которое обеспечивает действие печи без существенного образовани кокса в трубах печи. Использование в количестве большем, чем минимально необходимое дл предотвращени значительного кок- сообразовани в трубах печи, не вл етс существенно вредным, но может ухудшить эффективность и производительность процесса.

Пригодными загрузками в процесс могут быть любые обычные загрузки дл процесса замедленного коксовани . Наиболее обычной загрузкой дл получени кокса топливного или анодного сорта вл етс нефт ной остаток. Обычно остаток представл ет собой вакуумный остаток из узла вакуумной

ве загрузки к другому узлу очистки, такому как крекинг-установка с IICPB- доожиженным слоем.

По предлагаемому способу т желый рециклируемый продукт замен етс дистиллированным материалом из ректификационной колонию установки дл коксовани . Такой рециклируемый дистиллированный материал имеет диапазон кипени более низкий, чем у т желого рециклируемого продукт, он отбираетс из линии 23 дистиллированного продукта через линию 15 рециркул

0

5

0

5

0

5

жей загрузкой, поступающей по линии 1.

Рециркулируемый дистилл т или разбавитель в соответстлии с изобретением должен быть углеводородным материалом , имеющим диапазон т.кип.168- 454°С, преимущественно .32-399°Г., а наиболее преимущественно 265-343°С. Обычно разбавитель поступает от ректификационной колонны установки дл коксовани , но и отдельных случа х могут использоватьс разбавители и от других источников.

Требуемое количество разбавител таково, чтобы обеспечить нормальную работу печи. Такое колн егтво может быть как максимум 0,7 объема разбавител на объем свежей загрузки дл таких загрузок, которые имеют очень сильную тенденцию к коксообразова- нию в трубах печи. Это количество также вл етс функцией конструкции печи и условий действи печи и обычно должно определ тьс дл каждой конкретной загрузки и каждой печи установки дл коксовани . Преимущественное количество разбавител - это минимальное количество, которое обеспечивает действие печи без существенного образовани кокса в трубах печи. Использование в количестве большем, чем минимально необходимое дл предотвращени значительного кок- сообразовани в трубах печи, не вл етс существенно вредным, но может ухудшить эффективность и производительность процесса.

го нефт ного института 4,4, коксово число Couradson 23,5 мае.7,, характеристический фактор по классификации нефт ной компании Юниверсал Ойл ПрII v

11,5 и содержание серы

дактс

3,5 мас.%, который коксуетс н коксовом барабане при давлении 1,4 кг/с и в верхней части коксового барабана 446°С.

Распределение веществ н продукте дл двух опытов приведено в табл.2.

Как видно из табл.2, достигаетс уменьшение выхода кокса более чем на 6% (34,66 вместо 32,53) в случае использовани 1 дистиллированного углеводорода , имеющего диапазон кипени 265-343° С. вместо обычного т желого рециклируемого продукта из установки дл коксовани . Соответственно , достигаетс увеличение примерно на 5% Cj+ жидкостей (58,84 вмсто 55,99). Подобное уменьшение выхода кокса и увеличение выхода жидкостей при различных исходных загрузках достигаетс при таких же или отличающихс услови х коксовани что важно дл удалени из процесса материала, который обычно используетс в качестве рециклируемого продукта.

Количество летучих веществ в сыром коксе 9,8% (известный способ) и 9,4% (предлагаемый).

Claims

1. Способ переработки т желого углеводородного нефтепродукта путем замедленного коксовани , заключающийс в том, что сырье - т желый углеводородный нефтепродукт нагре

10,3 22,1 33,5 32,7

5

0

5

0

5

0

вают до температуры коксовани в коксовой печи, подвергают замедленному коксованию в коксовом барабане дл получени кокса, содержащего летучие вещества в количестве не более 15 мас.%, пары из головной части коксового барабана извлекают и затем подвергают фракционированию в коксовой ректификационной колонне , отличающийс тем, что, с целью повышени выхода жидких продуктов и производительности установки за счет снижени отложений кокса в коксовой печи, высококип щую фракцию паров из головной части коксового барабана удал ют из процесса, перед нагревом т желого углеводородного нефтепродукта в него добавл ют углеводородный разбавитель с температурой кипени ниже температуры кипени высококип щей фракции , удал емой ич процесса.

2.Способ по п. 1, отличающийс тем, что сырье сначала соедин ют с углеводородным разбавителем , загружают в уравнительный барабан , а затем направл ют непосредственно в коксовую печь.

3.Способ по пп. 1 и 2, о т л и- чающийс тем, что углеводородный разбавитель имеет температуру кипени 168-454 С.

4.Способ по пп.1-3, отличающийс тем, что н качестве углеводородного разбавител используют боковой поток из коксовой ректификационной колонны.

5.Способ по п. 4, отличающийс тем, что в сырье перед загрузкой в коксовую печь ввод т только углеводородный разбавитель.

Таблица 1

0,8

6,3

27,5

65,4

II

1627088

Таблица 2

12