СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ НЕФТЯНОГО КОКСА Российский патент 2003 года по МПК C10G33/04 C10B55/00 

Изобретение относится к технологии обезвоживания сыпучих материалов, а именно к подготовке углеродистых материалов к переработке и транспортировке, и может быть использовано для снижения влажности и смерзаемости нефтяного кокса.

Известно, что проблемы перевозки и выгрузки нефтяного кокса в зимнее время связаны с повышенным содержанием в нем воды и смерзаемостью при транспортировке в железнодорожных п/вагонах, что приводит к увеличению затрат на перевозку и разгрузку у потребителя. Считается экономически целесообразным обезвоживать кокс перед его погрузкой в п/вагоны.

В настоящее время эффективным способом удаления воды из кокса считается сушка в апаратах различного типа (В.Г.Вишнев, А.П.Виноградов, Н.Ф.Паличев, Э. А. Колодин. Нефтепереработка и нефтехимия, 1983, 9, с. 16, 17). Недостатками данного технического решения являются значительные затраты на сооружение и эксплуатацию сушильных агрегатов и систем транспорта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ обезвоживания нефтяного кокса с применением поверхностно-активных веществ (ПАВ) ОП-10, ОП-7, представляющих собой оксиэтилированные алкилфенолы (Н.Т.Походенко, Б.И.Брондз. Получение и обработка нефтяного кокса. М.: Химия, 1986, с. 291-293). Недостатком прототипа является сравнительно невысокая обезвоживающая активность данных ПАВ.

Технической задачей изобретения является повышение степени обезвоживания нефтяного кокса. Поставленную задачу решают путем:
1. Обработки нефтяного кокса составом, состоящим из поверхностно-активных веществ (ПАВ) ОП-10 и водорастворимого деэмульгатора, в количестве в расчете на кокс, мас.%:
ОП-10 - 0,02-0,05
Деэмульгатор - 0,01-0,02
2. Обработку составом проводят в силосах или емкостях-отстойниках в течение 20-60 мин с последующим дренированием выделившейся воды в течение 1-7 ч.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что используемый для обезвоживания кокса состав отличается тем, что дополнительно содержит новый компонент, а именно водорастворимый деэмульгатор. В качестве дэмульгатора используют Девон-1В, представляющий собой раствор продукта взаимодействия амина с синтетическими жирными кислотами в спиртах, или Диссольван, представляющий собой раствор жидких неиногенных ПАВ - высокомолекулярных полиалкиленгликолей, в метаноле. Введение нового компонента интенсифицирует процесс обезвоживания кокса. Данное решение позволяет снизить влажность, смерзаемость кокса и сократить затраты на его транспортировку и выгрузку у потребителя.

Пример 1
Эффективность предлагаемой композиции проверена в лабораторных условиях на фракции мелкого нефтяного кокса 1,6-7 мм. Данная фракция выбрана исходя из того, что именно мелкий кокс имеет наибольшее содержание воды и плохо обезвоживается методом отстаивания. Опыты проводили следующим образом.

В металлический отстойник с нижним (закрытым) краном на специальную металлическую сетку (размер ячеек 1,5 мм) загружали высушенный кокс (содержание воды менее 0,1 мас.%) в количестве 1 кг.

Слой кокса заливали с избытком водой или раствором ПАВ объемом 1200 см³ и в течение 60 мин проводили насыщение кокса.

После насыщения кокса проводили дренирование выделившейся воды с замером ее количества в течение 7 ч. Затем производили расчет остаточного содержания воды в коксе в течение отстаивания.

По завершении опыта (после 7 ч дренирования) проводили отбор проб кокса с разных уровней (верхний, нижний и средний слои). Пробы кокса анализировали на содержание воды.

Результаты опытов представлены в табл. 1.

Как видно из приведенных в табл. 1 данных, применение композиции ОП-10/деэмульгатор позволяет интенсифицировать процесс удаления воды из кокса как по сравнению с базовым опытом, так и по сравнению с прототипом (опыты 1, 2). Общее остаточное содержание воды в коксе по сравнению с прототипом снизилось с 4,3 до 2,3-3,5 мас.% и по слоям: верхний - с 2,4 до 1,7-2,0 мас. %, средний - с 3,5 до 2,5-2,9 мас.% и нижний - с 4,4 до 2,7-3,8 мас.%. При этом наибольшее удаление воды из кокса происходит при меньшем общем расходе реагентов, 300 г/т против 500 г/т (опыты 2, 3). Максимальное удаление воды из кокса при обработке водным раствором состава ОП-10/деэмульгатор (примеры 3-5) происходит в течение 3 ч, при дальнейшем отстаивании кокса 5, 7 ч дополнительного выделения воды не наблюдается.

Пример 2
Для подтверждения эффективности действия предлагаемой композиции на обводненном коксе испытания проводили следующим образом.

В металлический отстойник загружали осушенный мелкий нефтяной кокс (содержание воды менее 0,1 мас.%) в количестве 1 кг и заливали водой объемом 1200 см³ для насыщения.

После насыщения кокса водой в течение 60 мин проводили дренирование воды и определение общего остаточного содержания ее в коксе. Кроме этого отбирали пробу верхнего слоя кокса для анализа на содержание воды.

Насыщенный водой кокс заливали водным раствором ПАВ объемом 1200 см³ и проводили насыщение в течение 60 мин с последующим дренированием.

По окончании опыта (после дренирования воды в течение 6 ч) отбирали пробы кокса из верхнего и нижнего слоев и анализировали его на содержание воды.

Результаты опытов, представленные в табл. 2, констатируют, что введение деэмульгатора в композицию ПАВ позволяет снизить содержание воды в коксе.

Таким образом применение композиции ОП-10/водорастворимый деэмульгатор (Девон, Диссольван) позволяет снизить содержание воды в коксе и, как следствие, затраты на его переработку, транспортировку и выгрузку у потребителя (особенно в зимнее время). На промышленной установке 21-10/3М обезвоживание кокса с использованием состава ОП-10/водорастворимый деэмульгатор можно проводить в емкостях-отстойниках или силосах. Силос представляет собой железобетонный бункер-накопитель, из которого осуществляется отгрузка кокса на конвейер и далее в железнодорожные вагоны.

Изобретение относится к технологии обезвоживания сыпучих материалов, а именно к подготовке углеродистых материалов к переработке и транспортировке, и может быть использовано для снижения влажности и смерзаемости нефтяного кокса. Обработка нефтяного кокса ведется составом, состоящим из поверхностно-активных веществ (ПАВ) ОП-10 и водорастворимого деэмульгатора, в количестве в расчете на кокс, мас.%: ОП-10 0,02-0,05; деэмульгатор 0,01-0,02. Обработку составом проводят в силосах или емкостях-отстойниках в течение 6 мин с последующим дренированием воды в течение 1-7 ч. Технический результат - повышение степени обезвоживания нефтяного кокса и, как следствие, снижение его смерзаемости при транспортировке. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ обезвоживания нефтяного кокса путем его обработки составом, содержащим поверхностно-активное вещество ОП-10, отличающийся тем, что состав дополнительно содержит водорастворимый деэмульгатор при следующем соотношении компонентов от массы кокса, %:
ОП-10 - 0,02 - 0,05
Водорастворимый деэмульгатор - 0,01 - 0,02
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку кокса вышеназванным составом проводят в силосах или емкостях-отстойниках в течение 60 мин с последующим дренированием воды в течение 1-7 ч.