SU865132A3

SU865132A3 - Способ замедленного коксовани

Info

Publication number: SU865132A3
Application number: SU762373647A
Authority: SU
Inventors: Х.Кеглер Вильям
Original assignee: Континентал Ойл Компани (Фирма)
Priority date: 1975-08-25
Filing date: 1976-06-17
Publication date: 1981-09-15
Also published as: CA1076049A; ZA763516B; SE7606553L; NL7605082A; DE2626622A1; IT1065957B; DK257776A; NO148294B; DE2626622C2; NO148294C; GB1504816A; AU1518976A; BE843144A; FR2322192A1; NO761996L; FR2322192B1; ES450966A1; US4043898A; JPS5226501A

Description

Изобретение относитс к производст ву кокса, а именно к способам замедленного коксовани . Известен способзамедленного коксовани , включающий нагрев нефт ного сырь до температуры коксовани и, последующую выдержку при указанной температуре i . Недостатком этого способа вл етс получение кокса с высоким коэффициентом линейного термического расширени (КЛТР), т.е. получение кокса низкого качества, вследствие того, что при осуществлении указанного способа пред варительно не определ ют свойства сырь . Цель изобретени - повышение качества кокса. Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу замедленного коксовани , включающему нагрев нефт ного сырь до температуры коксовани и последующую выдержку при указанной температуре, нефт ное сырье имеет индекс коррел ции 95-130. Наилучшее качество кокса (с самой низкой величиной коэффициента термического расширени КТР))получают из исходного сырь , имеющего определенпредел содержани ароматических динений, отличающегос величиной екса коррел ции (Ик), котора пр пропорциональна содержанию аромаеских соединений в сырье и может ь рассчитана по формуле 48640 Ик 473d:4. 456,8 + Т кип -волюметрическа средн Т ПИП температура кипени , С; , 20 -плотность сырь при , отнесенна к плотности воды при 4°С. Волюметрическа средн температукипени может быть рассчитапо формуле Т-) + Тд -t- Tj + T . - - - -, Т. температура при отгоне 10 об.%; 30 об.%; 50 об.%; 70 об. %; 90 об.%. Температуры при отгоне 10 об.%, об.% и так далее суммируютс и за-, дел тс на п ть. В тех случа х пример, в случае смол термическокрекинга ), когда полна разгонкане всегда возможна, вместо средней, волюметрической температуры кипени определ етс температура кипени при отгонке 50%, котора близко соотноситс со средней волюметрической температурой кипени и почти во всех слу 1а х она находитс в пределах трех значений Ик. В большинстве установок коксовани используют умеренное или большое количество возвращаемого в рецикл продукта путем пропускани верхнего погона из коксовогчэ барабана в ректи . фикационную колонну коксовой установ ки, где эти верхние погоны, а также свежие пордии сырь , подаваемые в си тему, фракционируютс с получением остаточного продукта, представл ющег собой загрузку печи дл операции кок совани . В этих случа х величина Ик загрузки печи вл етс более показательным фактором качествакокса, чем величина Ик исходного сырь , поступающего в систему, и может изменитьс за счет изменени условий процесса в ректификационной колонне. Поэто му, когда исходное сырье и идущий в рецикл продукт подаютс в ректификационную колонну, и остаточный продук -Ректификационной колонны используетс в качестве загрузки печи, величина Ик загрузки печи может быть лучшим показателем качества кокса, чем величина Ик свежего сырь . Под термийом исходное сырье понимаетс загрузка печи, а не свежее сырье,подаваемое S систему. На чертеже представлен график зависимос -и КТР полученного кокса от Ик исходного сырь . Точки кривой определ ют при использовании большого разнообрази ис ходного сырь . Наиболее веро тна величина ИК, обеспечивающа получение кокса высшего качества,, имеющего КТР 5,0 X С и ниже, находитс в пределах 95 - 130. По мере того, как величина Ик удал етс от указанного предела в любом направлении, перспективы получени кокса с КТР 5,0 X или ниже станов тс все более далекими- Когда исходное сырье, подвергнутое анализу до коксовани , имеет величину Ик 95 - 130 и, в частности, 110 - 115, оно может подаватьс непосредственно на коксование и при этом возможно получение кокса высшего качества. Если величина Йк исходного сырь находитс вне укайанных пределов, то необходимо осуществл ть некоторое регулирование этого сырь дл того, чтобы обеспечить наибольшую возможность получени кокса, имеющего КТР 5,0 х или менее. Такое регулирование величины Ик исходного сырь может осущес твл тьс одним из способов, например смешиванием. Наиболее эффективным способом регулировани величины Ик может быть термический крекинг, особенно в случае, когда она составл ет менее 95. Перегонка и смешивание могут быть наиболее практичными способами регулировани величины Ик исходного сырь в необходимых пределах, если эта величина исходного сырь более 130. После такого регулировани необходимо, чтобы перед загрузкой в печь коксовани осуществл лось повторное определение величины Ик.исходного сырь дл гарантии, что она находитс в указанных пределах. Проделаны эксперименты в опытной коксовой установке с использованием различных видов исходного сырь , которое регулируют различными способами , (Определ св зь между величиной Ик этого сырь и КТР получаемого кокса . Пример 1. Осуществл ют коксование смеси термически крекированного рециклового газойл с жидким каталитически крекированным декантированным маслом в соотношении 50-50 вес.%. Дополнительные порции исходной смеси подвергают термическому крекингу в услови х различной жесткости . Полученные смолы крекинга подвергают коксованию. Величина Ик исходной смеси 102., и у обеих полученных смол величины Ик 148 и 125. Более высокие значени Ик смол получают при более жестких услови х в устан15вке крекинга. Физические свойства исходной смеси представлены ниже. Уд. вес, г/см 1,0269 Температура при отгоне, с,- при, об.%: - 5 . 10338 20360 30. 377 40389 50402 60417 70451 80 454 90488 95531 Конечна точка, °С 531 Углеродный остаток по Конрадсону, вес.% 1,7 Содержание серы, вес.% 1,1 , В зкость, сСт, при С:. 3844,9 5418,8 99 .4,6i Ик102 Услови протекани двух различных процессов термического крекинга (неоптимальный режим) представлена в табл. 1. Свойства смол термического крекинга , получаемых при указанных услови х процесса, представлены в,табл. 2.| Из табл. 2 видно, что наиболее высокую величину PjK получают в резул (Тате более высокой температуры тер-, мического крекинга, котора , веро т но, вызвана увеличением интенсивнос ти процесса конденсации-полимеризации . Исходную смесь и две смолы терми ческого крекинга подвергают коксова нию в опытной коксовой установке пр номинальных услови х процесса (обеспечивающих получение кокса высшего качества), приведенных ниже. Скорость подачи сырь , кг/ч4,53 Скорость рециркул ции, к г/ ч4,53 Температура на выходе печи, С454 Избыточное давление на выходе печи, кгс/см 7 Избыточное давление в барабане, кгс/см - 1,75 Температура поверхности барабана, С510 Температура верхнего днища барабана, с 510 Продолжительность про- . цесса, ч8 Общее врем рециркул ции, мин10 Продолжительность выдержки материала под нагревом, ч 2 Продолжительность обработки вод ным паром, ч 1 Коз;ффициент подачи смешанного сырь (общее сырье/свежее сырье) 2 В табл. 3 представлены выходы пр дуктов коксовани и данные качества кокса, получаемого из трех видов ис ходного сырь . Исходное сырье с величиной Ик 102 представл ет исходную .смесь катешити чески крекированного жидкого деканти рованного масла и газойлей; два другие типа исходного сырь представл ю собой смолы, полученные в установке термического крекинга. Дл каждого случа работы коксовой установки пре ставлены велич14ны Ик исходного сырь и Йк загрузки печи. Различие этих двух величин дл каждого случа рабо ты печи св зано с сырьем, перемешиваемым с рециркулируемым маслом до ввода в печь. Наименьший КТР кокса получают в случае использовани , сырь с величи ной Ик 125. Это исходное сырье подв гают термическому крекингу при отно сительно м гких режимах. Более жест кий режим термического крекинга при водит к получению сырь с более выс ким значением Ик (148). Исходна смесь (с величиной Ик.102) и исходн сырье с высоким значением4,Ик ч148) обеспечивают получение кокса более низкого качества (с более высоким КТР}. Кроме того, исходное сырье с ризкой величиной Ик может быть термщчески крекировано с получением крекированного сырь , имеющего оптимальное значение Ик, обеспечивающего получение оптимального качества кокса при Зс1данных услови х работы коксовой установки. Однако исходное сырье не может быть просто крекировано до практически максимальной степени, так как более жесткие услови термического крекинга привод т к получению сырь , имеющего величину Ик выше оптимального предела, обеспечивак цего получение кокса с низкой величиной КТР. П р и м е р 2. определ ют эффект перемешивани осветленного исходного масла с высоким содержанием парафинов, различными количествами смолы термического крекинга, имеющей высокую величину Ик (148),. полученной согласно примеру 1. Эти смеси подвергают коксованию при посто нных рабочих услови х в коксовой устанбвке аналогично примеру 1. Физические свойства двух видов исходного сырь коксовани и четырех смесей, полученных из этого сырь , представлены в табл. 4. Как видно из табл. 4, четыре сме1си и два типа исхо,цного сырь имеют величины ик от 23 (с высоким содержанием парафинов) до 148 (с высо Ким содержанием ароматических углеводородов ) .. Полученные выходы продуктов коксовани и качество кокса представлены в табл. 5. Из табл. 5 видно, что из каждой смеси получают кокс высшего качества, в то врем как из каждой загрузки печи в виде несмешанйого сырь получают кокс с неприемлено высоким КТР. Смесь с минимальньш содержанием смолы термического крекинга (40) началь;ной величиной Ик 61 и величиной Ик загрузки печи 82 обеспечивает получение кокса с приемлемым значением КТР, но при этом выход кокса значительно ниже, чем в случае использовани исходного сырь с величиной Ик в пределах 95 -- .130. Могут быть такие типы исходного сырь коксовани , когда предел значений Ик 95 - 130 не вл етс желаемым оптимальным пределом. В этих случа х может быть указан другой предварительно заданный предел, и предлагаемое изобретение в более широких ;его аспектах предусматривают регулирование операции коксовани путем предварительного выбора предела значений Ик, обеспечивающего достижение желаемого результата, контрол величины Ик исходного сырь и регулировани величины Ик исходного сырь в указанном предварительно заданном пределе. Это может быть в случае, когда выход кокса не имеет большого зда;чени , a основную роль играет КТР кокса. Тогда дл указанной ситуации должна быть предварительно выбрана ве личина Ик вне предела 95-130. Возможно также, что некоторые типы исходного сырь коксовани имеют значени Иг вне предела 95-130, обеспечивающие получение оптимальных результатов. В таком случае предлагаемое изобретение включает этапы предварительного выбора необходимого предела величины Ик исходного сырь , определени значени Ик исходного сырь и регулировани ве личины Ик исходного сырь , если .она не находитс в предварительно выбранном пределе. Нельз точно назвать при ;чину низкой величины КТР кокса, полученного из исходного сырь с величиной Ик в пределах 95 - 130, но величина Ик может быть быстро определена дл данного исходного сырь , поскольку среднее значение температуры кипени и плотности исходного сырь --это qsа фактора, которые почти всегда моpyf быть определены дл любого потока 5р® укта или исходного сырь в процес га- нефтепереработки. Кроме того, суЙёЭТВУет св зь между Ик и исходнымдурьем коксовани дл данного типа 5Нрь или смесей этого сырь . Однако F®, что Ик исходного сырь находитс g предварительно заданном пределе 95130; не гарантирует достижение величины КТР получаемого кокса менее 5,0x10 / С. КТР получаемого кокса вл етс также функцией условий коксовани , и в некоторых случа х определенный тип исходного сырь , даже если оно имеет необходимое значение Ик, не может обеспечить получение кокса высшего качества, независимо от условий «Коксовани . Однако даже в этом случае КТР кокса будет минимальным дл данного типа исходного сырь , если Ик сырь находитс в необходимом пределе, т.е. некоторые виды исходного сырь ,даже если они имеют необходимую величину Ик, не обеспечивают получение кокса высшего качества . Однако регулирование величины Ик до указанного предела оптимизирует возможности получени кокса выс шего качества, и это вл етс более совершенным способом, контрол качества по сравнению с известными. Исходное сырье, которое не обеспечивает возможность получени кокса высшего качества, обычно имеет высокое содержание асфальтенов. Оптимальным исходным сырьем дл получени высшего качества вл етс такое сырье, которое имеет величину Ик 95 - 130. Пример 3. Рассмотрим условие когда исходное сырье не обеспечивает возможность получени кокса высшего качества, однако, осуществл процесс согласно предлагаемому изобретению. достигают минимальную величину КТР кокса в результате коксовани исходного сырь , которое подвергалось предварительному регулированию с целью доведени величины Ик этого сырь до необходимого предела. В данном примере используют смеси остаточных масел вакуумной разгонки (с различным содержанием разбавленной отбензиненной сгмолы) с газойлем коксовани высшего качества. Остгсгочное масло вл етс плохим сырьем дл получени кокса высшего качества. Даже после перемешивани со смолой пиролиза ароматических углеводородов не обеспечиваетс получение кокса высшего качества. Однако смеси, имеющие величину Ик в указанном пределе, при-вод т к получению кокса с более низкой величиной КТР, чем исходное сырье,имеющее величину Ик вне указанного предела. Свойства исходного сырь дл коксовани , используемого в данном примере , приведены в табл. 6. Выходы продукта коксовани и хаР ктеристики кокса представлены в т абл. 7 . Точна причина св зи между величиной Ик исходного .сырь и КТР получаемого кокса не установлена. Однако она существует и вл етс ценной при осуществлении процесса коксовани дл получени кокса высшего качества, имеющего минимальную величину КТР. В некоторых случа х единственным отличием данного процесса от обычного процесса коксовани вл етс анализ величины Ик исходного сырь до подачи его в установку коксовани . Так, например, если величина Ик исходного сырь 95-130, то это сырье должно подаватьс непосредственно на операцию коксовани без вс кого регулировани , и при этом можно ожидать получени оптимального качества продукта. .Наиболее веро тным случаем вл етс такой , когда величина Ик исходного сырь не находитс в необходимом пределе , и может регулироват-ьс такими способами, KciK герметический крекинг, с целью повышени Ик, или перемешивание , с целью понижени Ик, или какимлибо другим способом (или способами), например перегонкой, регулированием условий в ректификационной колонне коксовой установки и т.д. Данное изобретение предусматривает простой и надежный способ определени того, имеет ли исходное сырье коксовани оптимальный потенциал дл получени из него кокса высшего качества, Si также позвол ет определ ть, какие параметры необходимо регулировать, чтобы получить оптимальное исходное ырье коксовани .

Услови процесса

1

Процесс

Скорость подачи сырь ,

кг/ч

Скорость рециркул ции,

кг/ч

Температура на выходе

из змеевика, С

Избыточное давление в

змеевике, кгс/см

Температура в испарительном барабане, с:

верхн часть

основание

Температура в ректификационной колонне, с , (верхн часть)

Температура ребойлера,

с

Флегмовое число ректификационной колонны

Уд. вес, г/см Температура при отгоне, с, при.

5

10

20

30

40

Таблица 2

1,1338 1,0785

317 348 369 385 396

50

60 .

70 . 80 90 95 Конечна точка, С

Углеродный остаток по Конрадсону, вес

Содержание серы, вес.%

В зкость, сСт,при, «С:

409 431 449 477

993(534) 1061(572) 572

Таблица 3

Кокс (е содержанием

6% летучих)

Качество кокса

Непрокаленный (зеленый) кокс:

Выход летучих, вес.% Прокаленный кокс:

Плотность по керосину,

Графитированный электрод КТР, 10 /С Осветленное масло, вес.% Смола термического крекинга, вес.% Уд. вес, г/см 1,1338 0,8927 0,9676 Температура при отгоне, с, при, об. %:

Продолжение табл.3

26,7 40,1

7,8

7,5

2,12 2,12 4,8 6,4

таблица 4 100 60, 100 - 40 3 25 40 60 70 75 ,0086 1,0466 1,0623

углеродный остаток

по Конрадсону, ввЬ.% 12,0 0,1

серы,

1,27 0,12 148 23

148

23 145

37

,

0,15

0,03

0,16 0,00

5,8 12,1

2,6 12,8

7,4 18,2

43,8 52,0 40,1

4,9

а кс:

7,8

9,8

0,60

:

сину, 2,12

2,13 2,12 2,12 2,12v 2,12

элекктр , loVc

6,411,7 4,23,44,74,0

Продолжение табл.4

3,44,17.38,5

0,71 0,96 1,06 1,11 6183105112

Таблица 5

6183105112

8298113126

0,050,080,070,10

0,110,110,090,10

8,57,9.,6

74,968,965,964,0

16,423,027,229,2.

8,8. 6,39,58,0

1,01 1,00 1,11,09

Исходное сырье:

Остаточное ма0ло, вес,%

Отбензиненна смо вес.%

а

Уд,вес,.г/см ,

Температура при отгоне, С, при, об,%:

таблица 6

50

30

70

100

50 11448 10793 10327

свежее (гырье загрузка печи

Выходы продуктов, вес.%:

Н.

HjS

Сф до 204 - 343С от и выше Качество кокса

Непрокаленный (зеленый

кокс:

Выход летучих, вес.%

Содержание серы, вес.% Прокаленный кокс:

Плотность по керосину, г/см

Claims

Графитированный электро KtP, 16 1°0. Формула изобретени Способ замедленного, коксовани , включающий нагрев нефт ного сьфь до темп ратуры коксовани и последующую выдержку при указанной температуре, отличающийс. тем, что, с. целью повышени качества.кокса, нефт таблица 7

117

153

94 105

144 122

0,10

0,10

1,15 0,07 0,04 0,10 4,7 6,0 7,9

41,8

48,3

55,5 53,4 36,4

45,5

6,4

6,9

6,7

2,12 2,11

2,11

8,1

7,4

8,5 ное сырье имеет индекс коррел ции 9555Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Казьмин Г,И. и др. Нефтеперерабатывающие заводы США. М.,: 1962, с. 158-170.