Способ производства нефтяного игольчатого кокса замедленным коксованием и установка для реализации такого способа Российский патент 2022 года по МПК C10B55/00 C10B57/16 C10G9/00 C10G57/00 

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности, к способу получения высокоанизотропного нефтяного игольчатого кокса замедленным коксованием. Изобретение может быть использовано для подготовки сырья и последующего производства игольчатого (анизотропного) кокса, для выпуска графитированной продукции (электродов сталеплавильного производства, и т.п.).

Анизотропный (игольчатый) кокс имеет ярко выраженную упорядоченно направленную структуру волокон, характеризуется низким содержанием гетеропримесей (сера, азот, металлы), высокой удельной плотностью и хорошей графитируемостью (способностью при высоких температурах около 3000°С принимать кристаллическую, слоистую структуру графита). Игольчатый кокс является востребованным сырьем для производства графитированной продукции, эксплуатируемой в жестких условиях 3000°С и более (электроды для металлургии, конструкционные материалы и пр.). При производстве игольчатого кокса основными компонентами сырья являются высокоароматические фракции вторичных процессов нефтепереработки. Технологический режим требует повышенного времени коксования 36÷48 часов, увеличения коэффициента рециркуляции и как следствие снижения производительности установки по свежему сырью.

Традиционно, в качестве сырья для получения игольчатого кокса используются декантойли - освобожденные от катализаторной пыли тяжелые газойли каталитического крекинга с современных установок FCC. Декантойль характеризуется высокой плотностью, содержит большое количество ароматических углеводородов, невысокой по сравнению с прямогонными остатками коксуемостью и достаточно облегченным фракционным составом.

Легкокипящие фракции, содержащиеся в декантойле, практически не участвуют в коксообразовании, поступая в коксовые камеры, они испаряются и удаляются в паровой фазе вместе с дистиллятом коксования в ректификационную колонну. Это снижает выход кокса на исходный декантойль, даже при условии проведения коксования с высоким коэффициентом рециркуляции.

Кроме того, легкокипящие фракции, испаряясь, могут нарушать гидродинамическую обстановку в коксовых камерах, способствующую формированию высокоанизотропной структуры игольчатых коксов.

Из уровня техники известно множество решений, нацеленных на получение нефтяного кокса, в частности - игольчатого кокса.

Устоявшимся технологическим решением является использование ректификационных колонн для обеспечения формирования сырья для последующего коксования из наиболее тяжелых фракций. Наравне с этим традиционно в технологическом процессе практикуется нагрев сырья перед подачей на коксование. В подтверждение этому можно рассмотреть известную из уровня техники технологическую схему [Справочник. Процессы нефтепереработки. Приложение к журналу «Нефтегазовые технологии / Нефтегазовые технологии, №2 февраль 2009 / М: Топливо и энергетика / 2009 / 108 с], в которой сырье подают непосредственно в ректификационную колонну, где оно объединяется с рециркулирующим продуктом коксования, а далее с предварительным нагревом направляется на кокстование. Или более сложная, приближенная к реальным производственным условиям вариация технологии, тиражируемая компанией ABB Lummus Global [Malik Ram, Gary and Hamilton, «Delayed coker design considerations and project execution», NPRA 2002 Annual Meeting, March17-19, 2002], где сырье, подогретое в теплообменнике входит в нижнюю часть ректификационной колонны, где оно смешивается со сконденсированным рециркуляционным продуктом. Смесь подают насосом через печь, в которой его подогревают до заданной температуры, направляют на коксование.

Однако представленные решения предполагают формирование сырья коксования из определенных продуктов фракционирования в ректификационной колонне, тогда как возможны варианты подачи на коксования в качестве сырья нефтепродуктов, получаемых с установок первичной или вторичной нефтепереработки, о чем свидетельствуют также известные из уровня техники решения.

Необходимо отметить, что эволюция технологического процесса получения игольчатого кокса включает процессы утяжеления сырья, именуемые как термоконденсация или термополиконденсация. В целях настоящего изобретения термин термополиконденсация используется следующим образом:

Термополиконденсация сырья коксования - это процесс термической обработки дистиллятного сырья, направленного на проведение химических радикально-цепных реакций, целью которых является получение ароматических соединений с высокой молекулярной массой.

Из уровня техники известен способ получения нефтяного игольчатого кокса [RU 2717815, публикация: 25.03.2020], включающий нагрев в качестве исходного сырья декантойля, смешивание его в колонне формирования вторичного сырья, снабженной массообменными устройствами, с рециркулятом с образованием вторичного сырья, нагрев вторичного сырья до температуры коксования и коксование в коксовых камерах с получением игольчатого кокса и дистиллята коксования, который подают в нижнюю часть ректификационной колонны для фракционирования с получением углеводородного газа, бензина, легкого и тяжелого газойлей коксования и кубового остатка, пропарку кокса водяным паром и охлаждение водой, подачу продуктов пропарки и охлаждения в абсорбер, снабженный массообменными устройствами, для абсорбции высококипящих нефтепродуктов и разделения продуктов пропарки и охлаждения в абсорбере на паровую и жидкую фазы, при этом легкокипящие углеводороды из верхней части колонны формирования вторичного сырья направляют в абсорбер.

Известен способ получения нефтяного кокса [Патент РФ № 2209826, МПК С10В 55/00, опубл. 10.08.2003]. В данном изобретении представлен способ получения нефтяного кокса замедленным коксованием, включающий нагрев первичного сырья, разделение его на легкие фракции и тяжелый остаток в испарителе, фракционирование легких фракций в ректификационной колонне совместно с парожидкостными продуктами коксования, смешивание тяжелого остатка из испарителя с кубовым остатком ректификационной колонны с образованием вторичного сырья, последующее коксование его с получением кокса и подачей парогазовых продуктов коксования в низ ректификационной колонны. Качество и количество тяжелого газойля коксования и кубового остатка регулируют путем изменения количества подаваемого тяжелого газойля в качестве орошения на массообменные устройства нижней части ректификационной колонны.

Также известен способ [US 2022089955; публикация: 24.03.2022] при реализации которого производится высококачественный кокс графитового/игольчатого качества с пониженным уровнем примесей и улучшенным коэффициентом теплового расширения с использованием интегрированных секций гидроочистки, каталитического крекинга и коксования, с использованием комбинации высокопарафинового гидроочищенного потока VGO и ароматического потока CLO, который затем перерабатывается. на участке замедленного коксования. В данном решении происходит смешение двух сырьевых потоков, при этом наиболее тяжелую фракцию, получаемую в промежуточной колонне, назначение которой - формирование однородной первичной сырьевой смеси, направляют далее в основную ректификационную колонну, из куба которой тяжелые фракции направляются на нагрев, а далее - в камеры коксования. Данное решение является наиболее близким к настоящему изобретению и может быть рассмотрено в качестве прототипа.

Однако, описанное в прототипе техническое решение не использует дополнительные возможности подготовки сырья для коксования путем термополиконденсации сырья, а также не является оптимальным с точки зрения того, что возвращаемый в ректификационную колонну поток из коксовой камеры (нескоксовавшееся сырье и более легкие фракции) может содержать ценное с точки зрения получения конечного продукта сырье, которое при фракционировании в ректификационной колонне будет выведено из процесса, что негативно сказывается на % выхода целевого продукта - игольчатого кокса.

Техническим результатом изобретения является создание способа и установки производства игольчатого кокса с предварительной подготовкой сырья.

Достижение результата обеспечивается за счет решения задачи производства нефтяного игольчатого кокса замедленным коксованием, где используется не менее трех потоков исходного сырья, один из которых является высокоароматизированным, а остальные менее ароматизированными компонентами сырья, при этом все потоки сырья являются производными продуктами вторичной нефтепереработки, при котором менее ароматизированные сырьевые потоки направляются на нагрев и термополиконденсацию при температуре 410-500°С в течение 30 – 90 минут, после чего направляется ректификационную колонну, из куба которой сырье направляется на коксование с предварительным нагревом, газойль коксования возвращается в ректификационную колонну, тяжелые газойли из ректификационной колонны частично направляются на рецикл на термополиконденсацию, а высокоароматизированное сырье направляется на смешение к потоку на выходе из реактора термополиконденсации в соотношении, подобранном таким образом, чтобы температура на входе в ректификационную колонну не превышала 350°С.

Для реализации этого способа предусматривается установка, в которой используется не менее трех источников исходного сырья, один из которых является высокоароматизированным, линии подачи менее ароматизированных сырьевых потоков подведены к печи нагрева сырья термополиконденсации, которая соединена с реактором термополиконденсации на выходе из которого линия подачи сырья направляется в ректификационную колонну, из куба ректификационной колонны технологическая линия направляется в коксовые камеры через печь сырья коксования, при этом коксовая камера соединена линией возврата газойля коксования с ректификационной колонной, линия вывода тяжелых газойлей из ректификационной колонны разделяется на вход в печь нагрева сырья термополиконденсации, на вход в ректификационную колонну и на вывод в качестве продукта, а высокоароматизированное исходное сырье направляется на смешение к потоку на выходе из реактора термополиконденсации в линию подачи в ректификационную колонну.

На фиг. 1 представлена схема установки, где:

1 Теплообменное оборудование (подогреватель)

2 Печь сырья термополиконденсации

3 Реактор термополиконденсации

4 Основная ректификационная колонна

5 Печь сырья коксования

6 Коксовые камеры (реакторы коксования)

7 Теплообменное оборудование (холодильник)

8 Аккумулятор тяжелого газойля

9 Аккумулятор легкого газойля

Потоки, отображаемые на схеме:

I Первичное сырье

II Вторичное сырье коксования

III Кокс

IV Газы коксования

V Бензин коксования (нафта)

VI Легкий газойль

VII Тяжелый газойль

Установка для реализации изобретения устроена следующим образом:

В установке предусмотрено не менее трех линий подвода исходного сырья, одна из которых предназначена для высокоароматизированного сырья, а остальные для менее ароматизированного сырья. Лини подачи потоков за исключением высокоароматизированного сырья объединяются в одну технологическую линию через запорно-регулирующие устройства (на фиг. 1 не отображены), далее подводятся к подогревателю (1). Подогреватель (1) соединен с печью (2), после которой последовательно размещен реактор термополиконденсации. Из реактора термополиконденсации технологическая линия направляется в основную ректификационную колонну (4), - это линия подачи сырья, прошедшего термополиконденсацию на фракционирование, к которой подводятся рециркулирующие потоки. Колонна (4) включает аккумулятор тяжелого газойля (8) и аккумулятор легкого газойля (9). Из верхней части колонны (4) технологические выводы для газообразных продуктов и легких газойлей через холодильники (7) отводят данные продукты. Технологическая линия из куба колонны (4) направляется в коксовые камеры (6) через печь сырья коксования (5). Верхняя часть коксовых камер соединена с нижней частью колонны (4). Отвод тяжелого газойля из ректификационной колонны (4) частично направляется на два рецикла - на вход в печь нагрева сырья термополиконденсации и на линию подачи сырья, прошедшего термополиконденсацию с предварительным охлаждением, туда же подводится линия подачи исходного высоко ароматизированного сырья. В качестве охлаждающего устройства может быть применен холодильник, теплообменный аппарат, дросселирующее устройство и др.

Количество и массогабаритные размеры камер коксования определяется технологической целесообразностью, массогабаритные размеры остальных аппаратов определяются в соответствии с производительностью установки по перерабатываемому сырью и технологическим расчетом.

Заполненная коксом коксовая камера (6) сначала пропаривается водяным паром, затем коксовая камера охлаждается водой, после чего происходит извлечение кокса. Во время данных процессов осуществляется переключение подачи вторичного сырья на параллельную коксовую камеру для обеспечения непрерывного технологического процесса. Количество коксовых камер, которых по меньшей мере должно быть не менее двух, в частных вариантах исполнения технологической установки их количество обусловлено циклами их работы и извлечения кокса с сопутствующим сервисом, их объемом и объемами подаваемого вторичного сырья.

Установка позволит реализовать способ согласно изобретению.

Сырье:

А. Высокоароматизированное сырье: низкосернистые, декантойли процесса каталитического крекинга (FCC), тяжелые смолы пиролиза, каменноугольные смолы и пеки;

В. Среднеоароматизированное сырье низкосернистые тяжелые остатки вторичных процессов экстракты производства масел, тяжелые дизельные фракции каталитического крекинга;

С. Малоароматизованное сырье: низкосернистые вакуумные и атмосферные остатки перегонки нефти, гачи и петролатумы производства масел.

Смесь компонентов исходного сырья (I) В.С. поступает на установку из резервуарного парка, либо напрямую от технологических установок предприятия. За счет тепла внутренних потоков предварительно нагретое в теплообменном оборудовании (1) сырье смешивается с тяжелым газойлем коксования (VII) и направляется в реакционный змеевик печи термополиконденсации (2). Сырьевая смесь нагревается в печи до температуры 410÷500°С и далее поступает в реактор термополиконденсации (3), представляющий вертикальный аппарат идеального вытеснения. В системе печь - реактор при высокой температуре, давлении и за счет фактора времени по радикально-цепному механизму протекают химические реакции крекинга, ароматизации и уплотнения ароматических углеводородов.

На выходе из реактора смесь продуктов термополиконденсации охлаждается, за счет смешения с высокоароматизованным компонентом первичного сырья (I) А. и охлажденным циркуляционным тяжелым газойлем коксования. С температурой 300-350°С сырьевая смесь поступает на контактные устройства сепарационной секции основной ректификационной колонны (4). В питательную часть колонны вводятся парогазовые продукты коксования с температурой 380-430°С.

При совместном фракционировании поступивших сырьевых потоков и продуктов замедленного коксования высококипящие, жидкие углеводороды с температурой 360-380°С концентрируются в кубовой части колонны и формируют высокоароматизированное вторичное сырье коксования (II). Указанный поток, после нагрева до температуры 450 - 500 ˚С в печи сырья коксования (5) направляется в коксовую камеру (6).

Процесс коксования протекает при температуре 450-500°С, избыточном давлении 0,3-0,5 МПа, в течение 32-48 часов. Время коксования и технологический режим процесса зависит от скорости заполнения коксовой камеры и требований, предъявляемых к товарному игольчатому коксу. В ходе заполнения коксовой камеры осуществляется постоянный отвод продуктов коксования в основную ректификационную колонну, для разделения и последующей квалифицированной переработки.

По окончании цикла коксования и заполнении коксовой камеры производится перевод потока вторичного сырья в заранее подготовленную и разогретую коксовую камеру. Снятый с коксования аппарат подлежит обслуживанию, осуществляется пропарка, охлаждение произведенного кокса водой, его гидроизвлечение и отгрузка потребителю. Утилизация углеводородов, выделяющихся при обслуживании коксовой камеры, осуществляется совместно с парогазовыми продуктами процесса замедленного коксования – не является предметом настоящего изобретения и на схеме не показана.

Не сконденсировавшиеся парогазовые продукты коксования, в основной ректификационной колонне, подвергаются ректификации.

Тяжелый газойль коксования (VII), собирается в аккумуляторе (8) и является: 1) частью рециркулирующего сырья термополиконденсации, 2) охлаждающим потоком продуктов термоподиконденсации, 3) товарным продуктом установки замедленного коксования.

Легкий газойль коксования (VI) из аккумулятора (9) после охлаждения выводится с установки как компонент дизельных топлив.

С верхней части ректификационной колонны после охлаждения и сепарации газообразные углеводороды (IV) перерабатываются отдельно, либо являются компонентом топлива. Жидкая фаза бензина коксования (V) направляется в дальнейшую переработку.

Промышленная применимость и осуществимость изобретения также проиллюстрированы рядом примеров. Соотношение потоков, согласно изобретению, при проведении экспериментов подобрано с указанным далее коэффициентом рециркуляции. Данные о проведенных испытаниях (экспериментах) сгруппированы в таб. 1.

Пример 1

Сырье: соотношение A / B / C соответственно: 60 / 30 / 10. Смесь компонентов исходного сырья В и С поступает на установку. После смешения с рециркулятом происходит термополиконденсация при параметрах:

Температура: 410°С;

Давление: 1,4 МПа;

Время термополиконденсации: 60 мин.

После чего происходит смешение с высокоароматизированным сырьем, поток А, после чего суммарный поток направляется в колонну, из куба которой забирается вторичное сырье на коксование. При этом коэффициент рециркуляции отводимого из колонны газойля составляет 2,5 масс.

После предварительного нагрева до температуры не менее 450°С, поток вторичного сырья из куба колонны подвергается коксованию при следующий параметрах:

Температура: 480°С;

Давление: 0,4 МПа;

Время: 2520 мин.

Выход кокса на исходное сырье, масс., (А, В, С): 25%.

Качество кокса, балл: 5,0.

Пример 2

Аналогично с теми лишь отличиями, что:

Параметры термополиконденсации:

Температура: 480°С;

Давление: 1,4 МПа;

Время термополиконденсации: 60 мин.

Параметры коксования:

Температура: 480°С;

Давление: 0,4 МПа;

Время: 2520 мин.

Коэффициент рециркуляции составляет 2,5, масс. Выход кокса на исходное сырье, масс., (А, В, С): 33,8%. Качество кокса, балл: 5,5.

Пример 3

Аналогично с теми лишь отличиями, что:

Параметры термополиконденсации:

Температура: 440°С;

Давление: 1,2 МПа;

Время термополиконденсации: 60 мин.

Параметры коксования:

Температура: 480°С;

Давление: 0,4 МПа;

Время: 2520 мин.

Коэффициент рециркуляции составляет 2,5, масс. Выход кокса на исходное сырье, масс., (А, В, С): 33,4%. Качество кокса, балл: 5,5

Пример 4

Аналогично с теми лишь отличиями, что:

Параметры термополиконденсации:

Температура: 440°С;

Давление: 2,2 МПа;

Время термополиконденсации: 60 мин.

Параметры коксования:

Температура: 480°С;

Давление: 0,4 МПа;

Время: 2520 мин.

Коэффициент рециркуляции составляет 2,5, масс. Выход кокса на исходное сырье, масс., (А, В, С): 33,6%. Качество кокса, балл: 5,5.

Пример 5

Аналогично с теми лишь отличиями, что:

Параметры термополиконденсации:

Температура: 440°С;

Давление: 1,4 МПа;

Время термополиконденсации: 30 мин.

Параметры коксования:

Температура: 480°С;

Давление: 0,4 МПа;

Время: 2520 мин.

Коэффициент рециркуляции составляет 2,5, масс. Выход кокса на исходное сырье, масс., (А, В, С): 32,8%. Качество кокса, балл: 5,5

Пример 6

Аналогично с теми лишь отличиями, что:

Параметры термополиконденсации:

Температура: 440°С;

Давление: 1,4 МПа;

Время термополиконденсации: 90 мин.

Параметры коксования:

Температура: 480°С;

Давление: 0,4 МПа;

Время: 2520 мин.

Коэффициент рециркуляции составляет 2,5, масс. Выход кокса на исходное сырье, масс., (А, В, С): 34,2%. Качество кокса, балл: 5,5.

Пример 7

Аналогично с теми лишь отличиями, что:

Параметры термополиконденсации:

Температура: 440°С;

Давление: 1,4 МПа;

Время термополиконденсации: 60 мин.

Параметры коксования:

Температура: 480°С;

Давление: 0,4 МПа;

Время: 2520 мин.

Коэффициент рециркуляции составляет 1,8, масс. Выход кокса на исходное сырье, масс., (А, В, С): 29,2%. Качество кокса, балл: 5,0

Пример 8

Аналогично с теми лишь отличиями, что:

Параметры термополиконденсации:

Температура: 440°С;

Давление: 1,4 МПа;

Время термополиконденсации: 60 мин.

Параметры коксования:

Температура: 480°С;

Давление: 0,4 МПа;

Время: 2520 мин.

Коэффициент рециркуляции составляет 2,8, масс. Выход кокса на исходное сырье, масс., (А, В, С): 34,8%. Качество кокса, балл: 5,7.

Пример 9

Аналогично с теми лишь отличиями, что:

Параметры термополиконденсации:

Температура: 440°С;

Давление: 1,4 МПа;

Время термополиконденсации: 60 мин.

Параметры коксования:

Температура: 450°С;

Давление: 0,4 МПа;

Время: 2520 мин.

Коэффициент рециркуляции составляет 2,5, масс. Выход кокса на исходное сырье, масс., (А, В, С): 32,6%. Качество кокса, балл: 5,0

Пример 10

Аналогично с теми лишь отличиями, что:

Параметры термополиконденсации:

Температура: 440°С;

Давление: 1,4 МПа;

Время термополиконденсации: 60 мин.

Параметры коксования:

Температура: 490°С;

Давление: 0,4 МПа;

Время: 2520 мин.

Коэффициент рециркуляции составляет 2,5, масс. Выход кокса на исходное сырье, масс., (А, В, С): 32,6%. Качество кокса, балл: 5,5.

Пример 11

Аналогично с теми лишь отличиями, что:

Параметры термополиконденсации:

Температура: 440°С;

Давление: 1,4 МПа;

Время термополиконденсации: 60 мин.

Параметры коксования:

Температура: 480°С;

Давление: 0,3 МПа;

Время: 2520 мин.

Коэффициент рециркуляции составляет 2,5, масс. Выход кокса на исходное сырье, масс., (А, В, С): 32,8%. Качество кокса, балл: 5,5

Пример 12

Аналогично с теми лишь отличиями, что:

Параметры термополиконденсации:

Температура: 440°С;

Давление: 1,4 МПа;

Время термополиконденсации: 60 мин.

Параметры коксования:

Температура: 480°С;

Давление: 0,45 МПа;

Время: 2520 мин.

Коэффициент рециркуляции составляет 2,5, масс. Выход кокса на исходное сырье, масс., (А, В, С): 33,3%. Качество кокса, балл: 5,5.

Пример 13

Аналогично с теми лишь отличиями, что:

Параметры термополиконденсации:

Температура: 440°С;

Давление: 1,4 МПа;

Время термополиконденсации: 60 мин.

Параметры коксования:

Температура: 480°С;

Давление: 0,4 МПа;

Время: 2160 мин.

Коэффициент рециркуляции составляет 2,5, масс. Выход кокса на исходное сырье, масс., (А, В, С): 30,0%. Качество кокса, балл: 5,4

Пример 14

Аналогично с теми лишь отличиями, что:

Параметры термополиконденсации:

Температура: 440°С;

Давление: 1,4 МПа;

Время термополиконденсации: 60 мин.

Параметры коксования:

Температура: 480°С;

Давление: 0,4 МПа;

Время: 2880 мин.

Коэффициент рециркуляции составляет 2,5, масс. Выход кокса на исходное сырье, масс., (А, В, С): 35,1%. Качество кокса, балл: 5,7.

Таблица 1. Параметры проводимых испытаний

№ Общие показатели процесса Параметры термополиконденсации Параметры коксования Выход кокса на исходное сырье, % масс Качество кокса,
балл Сырьевые компоненты,% масс Итого сырья, % масс Производи-тельность по сырью, % масс Производи-тельность по рециклу (VII), % масс Производи-тельность по суммарному сырью, % масс Температура,
°С Давление,
МПа Время,
мин Производи-тельность по сырью (II), % масс от (I) Коэффициент рециркуляции, (II/I) Температура,
°С Давление,
МПа Время,
мин А В С (I) В+С 20÷80 120÷180 410÷
500 1,2÷
2,5 30÷90 180÷300 1,8÷3,0 450÷
500 0,3÷
0,5 2160÷
2880 ≥25,0 ≥5,0 1 60 30 10 100 100 50 150 410 1,4 60 250 2,5 480 0,4 2520 28,0 ≥5,5 2 60 30 10 100 100 50 150 480 1,4 60 250 2,5 480 0,4 2520 33,8 ≥5,5 3 60 30 10 100 100 50 150 440 1,2 60 250 2,5 480 0,4 2520 33,4 ≥5,5 4 60 30 10 100 100 50 150 440 2,2 60 250 2,5 480 0,4 2520 33,6 ≥5,5 5 60 30 10 100 100 50 150 440 1,4 30 250 2,5 480 0,4 2520 32,8 ≥5,5 6 60 30 10 100 100 50 150 440 1,4 90 250 2,5 480 0,4 2520 34,2 ≥5,5 7 60 30 10 100 100 50 150 440 1,4 60 180 1,8 480 0,4 2520 29,2 5,0 8 60 30 10 100 100 50 150 440 1,4 60 280 2,8 480 0,4 2520 34,8 5,7 9 60 30 10 100 100 50 150 440 1,4 60 250 2,5 450 0,4 2520 32,6 5,0 10 60 30 10 100 100 50 150 440 1,4 60 250 2,5 490 0,4 2520 32,6 ≥5,5 11 60 30 10 100 100 50 150 440 1,4 60 250 2,5 480 0,3 2520 32,8 ≥5,5 12 60 30 10 100 100 50 150 440 1,4 60 250 2,5 480 0,45 2520 33,3 5,5 13 60 30 10 100 100 50 150 440 1,4 60 250 2,5 480 0,4 2160 30,0 5,4 14 60 30 10 100 100 50 150 440 1,4 60 250 2,5 480 0,4 2880 35,1 5,7

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу и к установке получения высокоанизотропного нефтяного игольчатого кокса замедленным коксованием. Способ включает использование не менее трех потоков исходного сырья, один из которых является высокоароматизированным, а остальные для менее ароматизированного сырья, при этом все потоки сырья являются производными продуктами вторичной нефтепереработки, при этом менее ароматизированные сырьевые потоки направляются на нагрев и термополиконденсацию, после чего направляется в ректификационную колонну, из куба которой сырье направляется на коксование с предварительным нагревом, газойль коксования возвращается в ректификационную колонну, тяжелые газойли из ректификационной колонны частично направляются на рецикл на термополиконденсацию, а высокоароматизированное сырье направляется на смешение к потоку на выходе из реактора термополиконденсации в соотношении, подобранном таким образом, чтобы температура на входе в ректификационную колонну не превышала 350°С. Установка включает не менее трех подводов исходного сырья, один из которых является высокоароматизированным, линии подачи менее ароматизированных сырьевых потоков подведены к печи нагрева сырья термополиконденсации, которая соединена с реактором термополиконденсации, на выходе из которого линия подачи сырья направляется в ректификационную колонну. Далее из куба ректификационной колонны технологическая линия направляется в коксовые камеры через печь сырья коксования, при этом коксовая камера соединена линией возврата газойля коксования с ректификационной колонной, линия вывода тяжелых газойлей из ректификационной колонны разделяется на вход в печь нагрева сырья термополиконденсации, на линию входа в ректификационную колонну и на вывод в качестве продукта, а высокоароматизированное исходное сырье направляется на смешение к потоку на выходе из реактора термополиконденсации в линию подачи в ректификационную колонну. Техническим результатом изобретения является создание способа и установки производства игольчатого кокса с предварительной подготовкой сырья. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 14 пр.

1. Способ производства нефтяного игольчатого кокса замедленным коксованием, где используется не менее трех потоков исходного сырья, один из которых является высокоароматизированным, а остальные для менее ароматизированного сырья, при этом все потоки сырья являются производными продуктами вторичной нефтепереработки, при котором менее ароматизированные сырьевые потоки направляются на нагрев и термополиконденсацию, после чего направляется в ректификационную колонну, из куба которой сырье направляется на коксование с предварительным нагревом, газойль коксования возвращается в ректификационную колонну, тяжелые газойли из ректификационной колонны частично направляются на рецикл на термополиконденсацию, а высокоароматизированное сырье направляется на смешение к потоку на выходе из реактора термополиконденсации в соотношении, подобранном таким образом, чтобы температура на входе в ректификационную колонну не превышала 350°С.

2. Способ по п.1, в котором сырье перед реактором термополиконденсации нагревается до 410-500°С, а термополиконденсация проводится при температуре 450-490°С в течение 30-90 мин.

3. Способ по п.1, в котором коэффициент рециркуляции составляет 1,8-3,0.

4. Способ по п.1, в котором соотношение потоков исходного сырья, а именно: первый поток – низкосернистые, декантойли процесса каталитического крекинга (FCC) или тяжелые смолы пиролиза или каменноугольные смолы и пеки, второй поток – низкосернистые тяжелые остатки вторичных процессов, экстракты производства масел или тяжелые дизельные фракции каталитического крекинга, третий поток – низкосернистые вакуумные и атмосферные остатки перегонки нефти или гачи или петролатумы производства масел, составляет соответственно 60/30/10 мас.%.

5. Способ по п.1, в котором легкие компоненты из ректификационной колонны после охлаждения выводятся с установки как компоненты дизельных топлив.

6. Способ по п.1, в котором газообразные продукты отводятся из верхней части ректификационной колонны.

7. Способ по п.1, в котором тяжелые газойли из ректификационной колонны дополнительно частично рециркулируют на вход в ректификационную колонну.

8. Способ по п.1, в котором сырьевая смесь поступает на контактные устройства сепарационной секции ректификационной колонны с температурой 300÷320°С.

9. Способ по п.1, в котором заполненная коксом коксовая камера сначала пропаривается водяным паром, затем коксовая камера охлаждается водой, после чего происходит извлечение кокса, а на время данных процессов осуществляется переключение подачи вторичного сырья на параллельную коксовую камеру для обеспечения непрерывного технологического процесса.

10. Способ по п.1, в котором количество коксовых камер не менее двух.

11. Способ по п.1, в котором процесс коксования протекает при температуре 450-500°С, избыточном давлении 0,3-0,5 МПа, в течение 32-48 ч.

12. Установка производства нефтяного игольчатого кокса замедленным коксованием, в которой предусмотрено не менее трех подводов исходного сырья, один из которых является высокоароматизированным, линии подачи менее ароматизированных сырьевых потоков подведены к печи нагрева сырья термополиконденсации, которая соединена с реактором термополиконденсации, на выходе из которого линия подачи сырья направляется в ректификационную колонну, из куба ректификационной колонны технологическая линия направляется в коксовые камеры через печь сырья коксования, при этом коксовая камера соединена линией возврата газойля коксования с ректификационной колонной, линия вывода тяжелых газойлей из ректификационной колонны разделяется на вход в печь нагрева сырья термополиконденсации, на линию входа в ректификационную колонну и на вывод в качестве продукта, а высокоароматизированное исходное сырье направляется на смешение к потоку на выходе из реактора термополиконденсации в линию подачи в ректификационную колонну.

13. Установка по п.12, в которой на линии подачи рециркулирующего тяжелого газойля на линию ввода в ректификационную колонну установлено охлаждающее устройство.