СПОСОБ ЗАМЕДЛЕННОГО КОКСОВАНИЯ НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ Российский патент 2006 года по МПК C10B55/00 C10B57/16 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способу замедленного коксования нефтяного сырья.

Известен способ замедленного коксования нефтяного сырья, включающий нагрев сырья, коксование его в коксовой камере, отвод парогазовых продуктов, разделение их в ректификационной колонне на фракции, отвод бензиновых и водяных паров на охлаждение с дальнейшим отделением бензина от водяного конденсата и газа путем отстоя и последующая их раздельная переработка (Бендеров Д.И., Походенко Н.Т., Брондз Б.И. Процесс замедленного коксования в необогреваемых камерах. М.: Химия, 1976, с.32-34).

Недостатком данного способа является низкий выход бензина.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому объекту является способ замедленного коксования нефтяного сырья, включающий нагрев сырья, коксование его в коксовой камере, отвод парогазовых продуктов, разделение их в ректификационной колонне на фракции, отвод бензиновых и водяных паров на охлаждение с дальнейшим отделением бензина от водного конденсата и газа путем отстоя, слив водного конденсата, смешение бензина и газа в абсорбере-деэтанизаторе и последующее их разделение и переработка (Бендеров Д.И., Походенко Н.Т., Брондз Б.И. Процесс замедленного коксования в необогреваемых камерах. М.: Химия, 1976, с.34-37).

Однако из-за слабого тепломассообмена при смешении бензина и газа в абсорбере-деэтанизаторе происходит замедленный процесс выделения бензиновых фракций из жирного газа, что приводит к низкому выходу бензина и ухудшению качества газа.

Изобретение направлено на решение задачи - увеличение выхода бензина с одновременным улучшением качества газа.

Решение задачи опосредовано новым техническим результатом. Данный технический результат заключается в интенсификации тепломассообмена между жидкой и газообразной фазами за счет проведения процесса смешения бензина с газом, предварительно очищенным от жидкой капельной фазы, в газожидкостном контакторе, путем тангенциальной подачи потока сжатого газа в распыленный форсункой бензин, при этом форсунка выполнена в виде перфорированной трубы, снабженной на конце диском отбойником и установлена по оси газожидкостного контактора. Такое выполнение газожидкостного контактора позволяет осуществлять контактирование распыленной жидкости и тангенциально направленного потока сжатого газа в кольцевом пространстве на всей его глубине и создать высокую скорость ударения образуемого газожидкостного потока об диск-отбойник, что обеспечивает высокую эффективность тепломассообмена смешиваемых сред, эффективное отделение бензина от водного конденсата и газа при повторном охлаждении и отстое и, как следствие, приводит к увеличению выхода бензина коксования с одновременным улучшением качества газа коксования.

Существенные признаки заявляемого технического решения: способ замедленного коксования, включающий нагрев сырья, коксование его в коксовой камере, отвод парогазовых продуктов, разделение их в ректификационной колонне на фракции, отвод бензиновых и водяных паров на охлаждение с дальнейшим отделением бензина от водного конденсата и газа путем отстоя, слив водного конденсата, смешение бензина и газа и последующее их разделение и переработка.

Отличительные признаки: смешение бензина и газа проводят в газожидкостном контакторе путем тангенциальной подачи потока сжатого газа предварительно очищенного от жидкой капельной фазы в распыленный форсункой бензин, при этом форсунка распыла бензина выполнена в виде перфорированной трубы, снабженной на конце диском-отбойником и установлена по оси газожидкостного контактора.

На чертеже (Фиг.1) показана схема установки для осуществления способа. На чертеже ( Фиг.2) - контактор бензина и жирного газа.

Установка содержит камеры коксования 1, ректификационную колонну 2, печь нагрева сырья 3, первичный сепаратор 4, каплеотбойник 5, компрессор 6, аппараты воздушного охлаждения 7, 9, газожидкостной контактор 8 с коаксиально установленной внутри форсункой 10, выполненной в виде перфорированной трубы, водяной холодильник 11, вторичный сепаратор 12, насосы 13, 14, 15, 16.

Способ осуществляют следующим образом. Предварительно нагретое сырье коксования подают в низ ректификационной колонны 2, где его смешивают с тяжелыми фракциями продуктов коксования. Образовавшуюся смесь вторичного сырья коксования насосом 13 через печь 3 подают в камеру коксования 1, где его выдерживают в течение времени, достаточном для образования кокса, а парогазовые продукты отводят на фракционирование в ректификационную колонну 2. С верха ректификационной колонны 2 через аппарат воздушного охлаждения 9 в первичный сепаратор 4 отводят газ, водяной и бензиновый пары. Из первичного сепаратора 4 бензин насосом 14 через форсунку 10, выполненную в виде перфорированной трубы распыливается в межтрубное пространство газожидкостного контактора 8. В межтрубное пространство газожидкостного контактора 8 в зону распыла бензина, тангенциально через каплеотбойник 5 компрессор 6, аппарат воздушного охлаждения 7 подается поток сжатого газа, устанавливая равномерную и непрерывную циркуляцию смешиваемых потоков. Завихренный двухфазный газожидкостной поток, ударяясь с большой скоростью об диск-отбойник, осуществляет эффективное газонасыщение жидкой фазы мелкодисперсными пузырьками газовой фазы. Бензин из каплеотбойника 5 насосом 15 возвращается в нижнюю часть первичного сепаратора 4. Из газожидкостного контактора 8 реакционная газожидкостная смесь через холодильник 11 в виде тумана и капель поступает во вторичный сепаратор 12. Из вторичного сепаратора 12 бензин коксования, отделенный методом отстоя от водного конденсата и газа, отводится насосом 16 на дальнейшую переработку на установки гидроочистки, каталитического риформинга, а затем в товарный парк. Очищенный газ передается в качестве сырья на газоперерабатывающий завод, а водный конденсат на доочистку на блок отпарки кислых стоков.

Предлагаемый способ замедленного коксования нефтяного сырья был испытан на установке замедленного коксования предприятия. Данные испытания приведены в таблицах 1, 2, 3.

В таблице 1 представлены данные по отборам продуктов установки замедленного коксования до внедрения газожидкостного контактора - по прототипу и отборы при подаче бензина из первичного сепаратора (4) и смешении бензина и газа в газожидкостном контакторе (8) - по предлагаемому изобретению.

Таблица 1Продуктотбор, % по прототипуотбор, % по предлагаемому изобретениюСЫРЬЕ100100Жирный газ10,18,2Бензин1516,4Легкий газойль2221,5Тяжелый газойль26,326,3Кокс суммарный25,727Потери0,90,6

Из таблицы 1 видим, что при подаче балансового количества бензина (абсорбента) из первичного сепаратора на форсунку и смешение его с газом в газожидкостном контакторе (8) происходит образование газожидкостной смеси, которая, проходя через холодильник (11), в виде тумана и капель поступает во вторичный сепаратор (12), где после отстоя от водяного конденсата и газа, бензин направляется с установки в увеличенном на 1,4% количестве.

В таблице 2 представлены данные по фракционному составу бензина.

Таблица 2Фракционный состав, %По прототипу T°По предлагаемому изобретению T°нк (начало кипения)3733548-4963,510567620639130701044077115,55085-8612860941387010514880129-130158кк (конец кипения)152185Выход%% 87,895Плотность (d₄ ²⁰ в нормальных условиях)кг/м³кг/м³ 682729

Из таблицы 2 видим по предлагаемому изобретению: снижение температуры начала кипения бензиновой фракции и увеличения температуры конца кипения бензиновой фракции, увеличение плотности и выхода бензиновых фракций.

В таблице 3 представлены данные по составу жирного газа при смешении бензина и газа по прототипу и смешении бензина и газа в газожидкостном контакторе (8) - по предлагаемому изобретению.

Таблица 3ПараметрВход газаВыход газаБензин по прототипупо предлагаемому изобретениюпо прототипупо предлагаемому изобретениюУд. вес относит. воздуха0,89740,88550,8302--Плотность, г/л1,16181,14641,1374682740,9Мол. вес26,024425,680125,0548--Метан33,2035,3537,36--Этан27,2629,0236,260,290,01Пропан15,2116,0117,431,930,28Пропен4,985,35-0,63 Изобутан1,331,774,880,731,48n-Бутан5,375,982,874,560,48Бутен-11,031,78-2,18-Бутен-2-цис0,931,86-0,65-Бутен-2-транс0,320,31-0,46-Изопентан0,950,780,452,430,52n-пентан1,401,340,726,223,05С₆ и выше0,79-0,0379,9294,18

Из таблицы 3 видим, что при увеличении выхода бензина (увеличении плотности бензина), повышается качество жирного газа по предлагаемому изобретению, за счет снижения содержания в нем углеводородов C₅ и выше.

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что использование данного изобретения позволяет увеличить выход бензина коксования и одновременно повысить качество газа коксования.

Предлагаемый способ относится к области замедленного коксования. Способ замедленного коксования нефтяного сырья включает нагрев сырья, коксование его в коксовой камере с отводом парогазовых продуктов и разделением их на фракции в ректификационной колонне, охлаждение и разделение полученной газожидкостной смеси с выделением газа, бензина и воды, слив водного конденсата, смешение бензина и газа и последующее их разделение и переработка с получением газа коксования и бензина коксования. Смешение газа и бензина проводят в газожидкостном контакторе путем тангенциальной подачи потока сжатого газа предварительно очищенного от жидкой капельной фазы в распыленный форсункой бензин. Форсунка распыла бензина выполнена в виде перфорированной трубы, снабженной на конце диском-отбойником, и установлена по оси газожидкостного контактора. Изобретение позволяет увеличить выход бензина коксования и повысить качество газа коксования. 3 табл., 2 ил.

Способ замедленного коксования нефтяного сырья, включающий нагрев сырья, коксование его в коксовой камере, отвод парогазовых продуктов, разделение их в ректификационной колонне на фракции, отвод бензиновых и водяных паров на охлаждение с дальнейшим отделением бензина от водного конденсата и газа путем отстоя, слив водного конденсата, смешение бензина и газа, последующее их разделение и переработку, отличающийся тем, что смешение бензина и газа проводят в газожидкостном контакторе путем тангенциальной подачи потока сжатого газа, предварительно очищенного от жидкой капельной фазы, в распыленный форсункой бензин, при этом форсунка выполнена в виде перфорированной трубы, снабженной на конце диском отбойником, и установлена по оси газожидкостного контактора.