UA46011C2

UA46011C2 - Спосіб уповільненого коксування

Info

Publication number: UA46011C2
Application number: UA97104893A
Authority: UA
Inventors: Томас Храбан; Пол Е. Сейлер; Тодд В. Діксон
Original assignee: Коноко Інк.
Priority date: 1996-01-05
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 2002-05-15
Also published as: US5645711A; EP0871687A4; RU2201954C2; CN1090224C; EP0871687A1; EP0871687B1; WO1997025390A1; MY114448A; EG20893A; AU707147B2; DE69637200D1; NO326136B1; ATE369410T1; TW436519B; HU220589B1; KR19980702775A; KR100442163B1; BR9607814A; HU9700003D0; ES2287942T3

Abstract

Спосіб уповільненого коксування, в якому газойль, що утворюється в нижній зоні миттєвого випаровування фракціонуючої коксової колони (18), фільтрують з метою вилучення з нього завислих твердих частинок, використовуючи для цього фільтр (30), та піддають наступному гідравлічному очищенню, у результаті чого газойль, який відфільтрований та очищений таким чином, стає придатнішим для його обробки у пристрої для крекінгу з псевдозрідженим шаром каталізатора або в іншому пристрої. Вилучення з газойлю твердих частинок з використанням фільтра (30) дозволяє піддавати обробці газойль у пристрої для гідроочищення з непорушним шаром каталізатора без засмічення (отруєння) шару каталізатора.

Description

Опис винаходу

Даний винахід стосується уповільненого коксування, зокрема способу уповільненого коксування, в яком пари, 2 що виводяться згори з коксового барабану, подаються до фракціонуючої коксової колони, в якій вони поділяються на верхню парову фракцію, проміжні рідинні фракції і газойль, що утворюється у нижній зоні миттєвого випаровування.

Такого типу спосіб коксування докладно описаний у патенті США 4518487, який був виданий на ім'я Огаї та ін. У способі, який описаний в цьому патенті, для кращого розподілу виходів кінцевих продуктів, які одержують 70 на пристрої для коксування пропонується газойль з колони, що утворюється в нижній зоні миттєвого випаровування фракціонуючої коксової колони, спрямовувати на подальшу обробку, а не повертати його знову до коксового барабану, як це передбачалося відомими раніше способами коксування, які докладно описані у вищезгаданому патенті США 4518487.

При всіх своїх позитивних особливостях спосіб, який описано у патенті 4518487, має також певний недолік, 79 який полягає у складності підвищення якості газойлю необхідного для подальшої обробки, який утворюється в зоні миттєвого випаровування. Газойль, що утворюється у фракціонуючій колоні, складається зі значної кількості дуже подрібнених твердих частинок та важкої в'язкої мезофазної речовини. Мезофазна речовина представляє собою по суті рідкий кокс, що міститься в парах, які виходять з коксового барабану. З метою підвищення цінності газойлю, який відбирається з зони миттєвого випаровування фракціонуючої коксової колони, його необхідно піддавати гідроочищенню. Однак газойль, який представляє собою тверді частинки мезофазної речовини, при його проходженні через пристрій для гідроочищення швидко засмічує (отруює) і робить неефективним наявний в цьому пристрої шар каталізатору. Газойль, який утворюється в зоні миттєвого випаровування та який не пройшов гідроочищення, можна піддавати обробці на пристрої для крекінгу зі псевдозрідженним шаром каталізатору (пристрій ПКК), однак через високий зміст ароматичних вуглеводнів та с через інші причини крекінг газойлю, який не пройшов гідроочищення, не забезпечує необхідного розподілу Ге) виходів одержуваних при цьому кінцевих продуктів. Спроби, що вживалися раніше, відфільтрувати газойль, що відбирається з зони миттєвого випаровування з метою його подальшої гідроочищення, виявилися марними через швидке забивання фільтру, складнощі з регенерацією фільтруючого матеріалу та через інші причини.

У відповідності з даним винаходом газойль, що відбирається з зони миттєвого випаровування, фільтрують - для видалення з нього по суті всіх твердих частинок, що містяться в ньому, наявність яких призводить до «-- засмічення (отруєння) шару каталізатору пристрою для гідроочищення. Газойль з пониженим вмістом твердих часток пропускається після цього через пристрій для гідроочищення з нерухомим шаром каталізатору, о наприклад, через пристрій для гідрокрекінгу або гідравлічний десульфоратор, в якому понижується вміст сірки в Ге) газойлі та модифікується молекулярна структура його компонентів, цінність яких при їх подальшій обробці за

Зо рахунок цього підвищується. М

Розподіл виходів кінцевих продуктів, одержуваних на пристрої для крекінгу з псевдозрідженним шаром каталізатору (пристрій ПКК), з газойлю, що відбирається з зони миттєвого випаровування, при його попередньому гідроочищенні набагато краще розподілу виходів кінцевих продуктів, одержуваних при крекінгу « газойлю, який не пройшов гідроочищення. З 70 Фіг.1 - технологічна схема відомого процесу коксування, на вдосконалення якого направлений даний винахід. с Фіг.2 - технологічна схема способу, що пропонується за даним винаходом.

Із» Фіг.3 - технологічна схема фільтру, який використаний у способі, що пропонується у даному винаході.

Варіанти виконання винаходу, яким надається перевага

На фіг.1 у спрощеному вигляді показано технологічну схему описаного у патенті США 4518487 способу коксування. Як показано на фіг.1, кокс, що надходить по лінії 10 на пристрій, проходить через піч 12 та шк подається в один з коксових барабанів 14. Пари, що відбираються з верхньої частини барабану 14, по лінії 16

Ге») подаються до фракціонуючої колони 18. У зону миттєвого випаровування колони 18 по лінії 20 подається вторинний коксовий газойль, який находиться у стані рідини та розпорошується в колоні, у результаті взаємодії о якого з парами, що надходять до колони відбувається осідання зважених твердих частинок та конденсація -щш 20 компонентів з високою температурою, які містяться в потоці коксових парів, що надходять до колони. По лінії 22 з верхньої зони колони 18 виводиться потік ЗО вологого газу, а по лініями 24 і 26 відводяться проміжні та рідинні фракції. Газойль, що утворюється у зоні миттєвого випаровування, в якому містяться зважені тверді частинки та в'язка мезофазна речовина, виводиться з нижньої частини фракціонуючої колони 18 по лінії 28. У відомих схемах цей газойль, що утворюється в зоні миттєвого випаровування, який позначають ГЗМВ відразу ж 29 подають на пристрій ПКК.

ГФ) На фіг.2 показана технологічна схема способу, що пропонується в даному винаході. Загальні для схем, юю показаних на фіг.1 і 2, елементи пристрою позначені на цих кресленнях однаковими позиціями. У схемі за фіг.2

ГЗМВ подається до фільтру 30. Після фільтру 30 ГЗМВ проходить через пристрій 32 для гідроочищення, а після цього подається на пристрій 34 для крекінгу з псевдозрідженним шаром каталізатору. 60 Як пристрій 32 для гідроочищення можна використовувати або гідравлічний десульфоратор, або пристрій для гідрокрекінгу, які повинні мати нерухомий шар каталізатору. У відомій схемі потік ГЗМВ не можна пропустити через пристрій для гідроочищення з непорушним шаром каталізатору в зв'язку з тим, що зважені тверді частки, що утворюють газойль, та мезофазна речовина швидко засмічують (отруюють) нерухомий шар каталізатора. Тому у відомому процесі ГЗМВ, в якому міститься велика кількість ароматичних сполук, подається бо у невідфільтрованному вигляді на пристрій ПКК, робота якого при цьому Через високий вміст ароматичних сполук характеризується бідним розподілом виходів одержуваних на ньому кінцевих продуктів. Крім того, У потоці ГЗМВ часто міститься достатньо велика кількість сірки, що негативно впливає на якість кінцевого продукту. Через це в деяких випадках ГЗМВ потрібно використовувати як малоцінний продукт, наприклад, технологічне паливо.

Було встановлено, якщо з потоку ГЗМВ видалити всі зважені в ньому тверді частинки діаметром більше приблизно 25 мікрон, то потік ГЗМВ можна пропускати через пристрій для гідроочищення з непорушним шаром каталізатора, не хвилюючись засмічення (отруєння) каталізатору. Частинки діаметром 25 мікрон складають основну частину всіх твердих частинок, що містяться в ГЗМВ, і після їх вилучення дрібні частки, що залишалися 7/0 В потоці ГЗМВ, вільно проходять через нерухомий шар каталізатору і не створюють жодних серйозних проблем стосовно його засмічення.

Спосіб, що пропонується у даному винаході передбачає можливість використання в ньому будь-якого фільтру, який дозволяє з високою ефективністю усунути з потоку ГЗМВ по суті всі частки діаметром від 25 мікрон. Використання фільтрів, що вилучають з потоку ГЗМВ дрібніші частинки з діаметром до 10 мікрон, /5 Можливо, але не доцільно за економічними міркуваннями.

Як конкретний приклад ефективно працюючого фільтру можна назвати дисковий фільтр з протравленими металевими фільтруючими елементами, що випускається фірмою РТ! ТесппоЇодіев Іпс., Мемжбригу Рак,

Каліфорнія. Такий фільтр, який складається з одного або декількох фільтруючих елементів, утворених зібраними один з одним в пакет дисками, має дуже високу ефективність, легко відновлюється та досить простий в експлуатації. Процес відновлення такого фільтру, який полягає у зворотному його продуванні газом під високим тиском з наступним промиванням розчинником або без такого, займає звичайно від тридцяти секунд до чотирьох хвилин, що дозволяє розміщувати на пристрою тільки один фільтруючий блок разом з окремою судиною, в яку під час продування фільтру направляють ГЗМВ, що підлягає фільтрації. В альтернативі пристрій можна обладнати двома або більше поєднаними з загальним колектором фільтрами, продуваючи кожний з них окремо і с ов Водночас пропускаючи ГЗМВ через інший фільтр.

У варіанті, якому надається перевага, блок фільтрації, схема якого показана на фіг.3, складається з і) власне фільтру ЗО, лінії 36 подачі, лінії 38 відведення з фільтру очищеної рідини, газової акумулятора 40 і збірки 42 продуктів продування. ГЗМВ подається до фільтра по лінії 36 і після фільтрації виводиться з нього по лінії 38. Коли опір фільтру ЗО досягає гранично допустимої величини, подача ГЗМВ до фільтру припиняється, «- зо | відкривається встановлений на акумуляторі 40 швидкодіючий клапан (не показаний). Стиснутий газ, що міститься в акумуляторі 40, проходить через фільтр 30 у зворотному напрямку і видуває з нього зібрані в ньому -- тверді частки, які або збираються в збірці 42, або подаються на обробку до відповідного пристрою, або ідуть у о відходи.

Перевага надається, щоб продування фільтру відбувалася автоматично і починалася в той момент, коли опір ісе) фільтру досягне гранично допустимої величини. Падіння опору фільтру після продування до величини, близької «Е до нуля, означає практично повне вилучення з фільтру зібраних у ньому твердих часток. Як вже було відзначене вище, після продування фільтру стислим газом його при необхідності можна промивати в противотоці відповідним розчинником.

Нижче розглянуто варіант здійснення способу, що пропонується у винаході та якому надається особлива « перевага, на прикладі пристрою, технологічна схема якого показана на фіг.2. з с Кокс з коксової печі 12 подається в один з коксових барабанів 14, а коксові пари, що утворюються в ньому, подаються до нижньої частини фракціонуючої коксової колони 18. У нижній частині колони 18 знаходиться зона ;» миттєвого випаровування, в якій відбувається розпилення до колони 18 по лінії 20 потоку важкого газойлю, що подається, в результаті взаємодії якого з коксовими парами, що надходять до колони, відбувається конденсація Компонентів з високою температурою кипіння і осідання зважених твердих частинок. Газойль, що утворюється в їх зоні миттєвого випаровування, в якому містяться сконденсовані коксові пари, тверді частки і в'язка мезофазна речовина, виводиться з фракціонуючої колони 18 по лінії 28. Корисні продукти, отримані в колоні 18,

Ме, виводяться з неї по лініям 22, 24 і 26. Газойль (ГЗМВ), що утворився в зоні миттєвого випаровування по лінії о 28 подається до фільтру 30, де з нього видаляють зважені тверді частинки діаметром більш 25 мікрон. ГЗМВ, що пройшов через фільтр, подається на пристрій 32 для гідроочищення з шаром каталізатору, перевага надається - гідравлічному десульфораторові, в якому відбувається знесірчення ГЗМВ і/або його структурна модифікація, що як створює можливості для наступного крекінгу ГЗМВ у псевдозрідженному шарі каталізатору. ГЗМВ, що відфільтрувався, не засмічує (не отруює) наявний у пристрої для гідроочищення каталізатор, а ГЗМВ, що пройшов гідроочищення, представляє собою продукт з невеликим вмістом сірки, у результаті обробки якого на ов пристрої ПКК забезпечується краще у порівнянні з обробкою ГЗМВ, що не пройшов через гідравлічний десульфоратор, розподіл виходів кінцевих продуктів. Як вже було відзначено вище, для підтримання

Ф) нормального режиму роботи описаний пристрій можна обладнати одним або декількома блоками фільтрації з ка періодичним або послідовним продуванням їх стиснутим газом для використання або вилучення твердих часток, що збираються в них. во Приклад 1

Наведені у даному прикладі результати були отримані на промисловому пристрої для коксування продуктивністю 440 барелів у день газойлю, одержуваного в зоні миттєвого випаровування, що подавали на розрахований на вилучення частинок діаметром більше 25 мікрон дисковий фільтр з протравленими металевими фільтруючими елементами. Потік ГЗМВ, що пройшов через фільтр, подавали на пристрій ПКК та впродовж 65 перших двох тижнів постійно контролювали роботу фільтру, відзначаючи, що в потоці ГЗМВ, який надходить на пристрій ПКК, дійсно будуть відсутні тверді частинки діаметром більше 25 мікрон. Отримавши підтвердження ефективної роботи фільтру потік ГЗМВ, що відфільтрувався, впродовж декількох наступних тижнів пропускали через гідроочищувач з нерухомим шаром каталізатору.

Фільтр був спроектований таким чином, що коли його опір досягав 20 фунтів/кв.дюйм, автоматично починалося його зворотне продування стиснутим газом. Ефективність зворотного продування фільтру стиснутим газом підтверджувалася практично миттєвим падінням до нуля перепаду тиску, який вимірюється на фільтрі.

Упродовж повного циклу роботи коксового барабану зворотне продування фільтру проводили приблизно через кожні дві години.

Близько 50 звор.9о твердих частинок, які містяться в одержуваному в зоні миттєвого випаровування газойл, 7/0 бкладали частинки діаметром більше 25 мікрон. У ГЗМВ, який пройшов через фільтр, практично повністю були відсутні тверді частинки діаметром понад 25 мікрон, а загальна кількість твердих частинок, що залишалися у ньому, була настільки малою, що продовж декількох тижнів, коли ГЗМВ, що відфільтрувався, пропускали через гідроочищувач, пристрій працював нормально. Нижче у таблиці наведені результати перевірки вмісту у ГЗМВ зважених твердих частинок, які отримані у різні дні та характеризують ефективність фільтрації.

ОО КИМ М до фільтру) до фільтру) до фільтру) виході з |з фильтру) виході з фільтру) фільтру) день вижвуті 11111111А111115011111081А1111 в "оо шАшЛя | ря твердих частинок, мас. 95 0001 Розподілімкмузюреє 11111111 сч в вав» лвмю000влогззу о попи з НИ ПО С Є НЕТ НОГУ НУТ НАСТЯ 11 Воьою! | 777 лоосо! 1 лоосо) лоб) лобою лою) лоооо) - «-

Наведений вище приклад свідчить про ефективність використання дискового фільтру з протравленими металевими фільтруючими елементами для видалення зважених твердих частинок з газойлю, що утворюється в /-(С2 зоні миттєвого випаровування, та можливості обробки відфільтрованного ГЗМВ у гідроочищувачі з нерухомим «со шаром каталізатору без засмічення (отруєння) каталізатору, що завжди відбувається при обробці невідфільтрованного ГЗМВ. «

Усі конкретні варіанти, розглянуті вище, і деталі описаного способу представлені лише для ілюстрації даного винаходу і не виключають можливості внесення до них різноманітних очевидних для фахівця у даній галузі техніки змін та вдосконалень, які при цьому по своїй суті та формі не повинні виходити за обсяг винаходу. « - с

Claims

Формула винаходу . ,» 1. Спосіб уповільненого коксування, в якому відібрані з верхньої частини коксового барабана пари подають до фракціонуючої коксової колони, в якій вони поділяються на відібрані з верхньої частини колони пари, проміжні рідинні фракції та газойль, що утворюється в зоні миттєвого випаровування, в якому міститься значна т» кількість твердих частинок, який відрізняється тим, що включає стадію (а), на якій газойль, що утворюється в ФУ зоні миттєвого випаровування, фільтрують з метою зменшення кількості твердих частинок, що містяться у ньому, та стадію (б), на якій відфільтрований на стадії (а) газойль, який утворився в зоні миттєвого випаровування («в) пропускають через пристрій для гідроочищення з нерухомим шаром каталізатора. -л 20 2. Спосіб уповільненого коксування за п. 1, який відрізняється тим, що під час фільтрації з газойлю вилучають по суті всі тверді частинки, розмір яких перевищує 25 мкм.

-. й 3. Спосіб уповільненого коксування за п. 1, який відрізняється тим, що пристрій для гідроочищення являє собою пристрій для гідрокрекінгу.

4. Спосіб уповільненого коксування за п. 1, який відрізняється тим, що пристрій для гідроочищення являє собою гідравлічний десульфоратор.

о 5. Спосіб уповільненого коксування за п. 4, який відрізняється тим, що газойль, що утворився в зоні миттєвого випаровування та пройшов через гідравлічний десульфоратор, подають на пристрій для крекінгу з їмо) псевдозрідженим шаром каталізатора.

6. Спосіб уповільненого коксування за п. 1, який відрізняється тим, що фільтрацію газойлю здійснюють бо пропусканням його через фільтруючий елемент, який складається з декількох зібраних один з одним у пакет протравлених металевих дисків.

7. Спосіб уповільненого коксування за п. б, який відрізняється тим, що фільтруючий елемент періодично продувають у зворотному напрямку.

8. Спосіб уповільненого коксування за п. 6, який відрізняється тим, що використовують декілька фільтруючих 65 елементів, які послідовно продувають у зворотному напрямку, так що щонайменше через один з фільтруючих елементів завжди можна пропустити газойль, що утворюється в зоні миттєвого випаровування та підлягає