Способ получения игольчатого кокса Советский патент 1993 года по МПК C10B55/00 

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности, к способу пол- учения нефтяного игольчатого кокса высшего качества, используемого в производстве крупногабаритных графитирован- ных электродов для выплавки стали в электростал еплавияьных печах.

Цель изобретения - упрощение процесса получения игольчатого кокса.

На чертеже представлена технологическая схема установки замедленного коксования для осуществления предлагаемого способа.

Установка включает печь 1 для нагрева исходного декантойля, испарительную колонну 2 для отпаривания из декантойля легкокипящих фракций, печь 3 для нагрева утяжелённого декантойля. ректификационную колонну 4, печь 5 для нагрева смолы пиролиза, печь 6 для нагрева смеси дистиллята коксования с тяжелой смолой пиролиза, коксовые камеры 7,8 для коксования утяжеленного декантойля и 9,10 для коксования вышеуказанной смеси.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходный декантойль нагревают в печи 1 до 350-400°С и подают в предварительную испарительную колонну 2, где осуществляют отпарку из декантойля легкокипящих фракций, выкипающих до 350°С.

Предварительная отпарка из декантойля легкокипящих фракций способствует, во- первых, увеличению выхода кокса, а, во-вторых, способствует снижению содержания серы в получаемом коксе, т.е. тяжелокипящие фракции декантойля обладают меньшим серосодержанием и дают при коксовании менее сернистый кокс.

Утяжеленный декантойль с низа испарительной колонны 2 подают в нагревательную печь 3, где нагревают до 495-510°С и направляют в две попеременно работающие коксовые камеры 7 и 8. Дистиллят коксования в виде паров с верха коксовых камер направляют в нижнюю часть ректификационной колонны 4, После завершения процесса коксования полученный игольча00

3

W

2

тый кокс выгружают гидравлическим способом.

Тяжелую смолу пиролиза (ГСП) нагревают в печи 5 до 300-350°С и подают в нижнюю часть ректификационной колонны 4. где он смешивается с тяжелокипящими фракциями дистиллята коксования (рециркулято- ром), поступающим туда С верха коксовых камер 7-10.

Смесь ТСП с тяжёлыми фракциями дистиллята коксования (рециркулятом) с низа колонны 4 подают через реакционную печь б в попеременно работающие коксовые камеры 9 и .10. Дистиллят коксования в виде паров с верха коксовых камер направляют в нижнюю часть ректификационной колонны 4. После завершения процесса коксования из камер 9 и 10 гидравлическим способом выгружают полученный игольчатый кокс. .

ПримерЧ.В качестве сырья коксования использовали декантойль, характеристика которого приведена в табл. (образец № 1), Коксование осуществлялось на пилотной установке замедленного коксования при температуре 500°С, давлении в коксовой камере 0,35 МПа, производительности 0,8 л/ч и продолжительности 5ч. Материальный баланс коксования и качество полученного при этом кокса представлены в тэбл.2. Как видно из представленных данных, оценка микроструктуры кокса (по ГОСТ 26132 84} равна 5,2 балла. Содержание серы в коксе высокое (0,92%) и превышает уровень, позволяющий получать на его основе крупногабаритные электроды без существенного растрескивания .от серовспучиеа- ния (не выше 0,5-0,8%).

ПримерЗ. На пилотной установке осуществляли коксование тяжелой смолы пиролиза, характеристика которой представлена в табл.1 (образец № 2). Вследствие высокой реакционной способности ТСП, проявляющейся в интенсивном закоксовы- вании реакционного змеевика печи пилотной установки, коксование проводили при температуре 475°С, давлений 0,35 МЛа производительности 0,8 л/ время коксований 5 ч. В этих условиях было получено 15,2% кокса, однако качество его крайне неудовлетворительное: действительная плотность 2,084 г/см , а оценка микрострук- туры - 3,8 балла, что не удовлетворяет требованиям к качеству игольчатого кокса.

П р и м е р 3. На пилотной установке осуществляли коксование смеси (1:1) исходного декантойля (образец 1) и тяжелой Смо- лы пиролиза (образец 2) при 495°С, давлении 0,35 МПа и производительности 0,8 л/ч. При этом выход кокса составил 18,0%, содержание серы в коксе снизилось

до 0,5%, но оценка микроструктуры оказалась низкой - 4,6 балла - что не удовлетворяет требованиям. Данный пример свидетельствует, что простым смешением

двух нефтепродуктов нельзя получить игольчатый кокс удовлетворительного качества..

П р и м е р 4. Исходный декантойль (образец 1) перед подачей его на коксование

0 подвергли на пилотной установке перегонке с целью получения остатка выше 350°С (характеристика полученного остатка приведена в табл. 1 - см.образец 3). Коксование утяжеленного остатка осуществляли при

5 технологическом режиме, аналогичном примеру 1. При коксовании утяжеленного декантойля выход кокса увеличился до 32,3%, содержание серы в коксе уменьшилось до 0,78%, а оценка микроструктуры возросла

0 до 5,5 баллов, т.е. по всем характеристикам кокс полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым к игольчатым коксам для производства крупногабаритных графи- тированных электродов.

5 Пример 5. На пилотной установке при технологическом режиме, аналогичном при- меру 1, осуществляли коксование смеси (1:1) утяжеленного декантойля (см.сырье - образец 3) с тяжелой смолой пиролиза (см.сырье

0 - образец 2), Выход кокса.составил при коксовании 24,2 %, содержание серы снизилось до 0,45%, однако, микроструктура недостаточно высока - 5.0 баллов.

Примерб (по прототипу). Учитывая,

5 что кокс, получающийся при коксовании смеси исходного декантойля с ТСП (пример . 3) или утяжеленного декантойля с ТСП (пример 5} имеет низкую оценку микроструктуры, что обусловлено высокой реакционной

0 способностью вовлекаемой на коксование ТСП, аналогично патенту США № 4740293 исходный декантойль подвергали предварительно гидрообработке. Целью гидрообработки декантойля является

5 необходимость модификации углеводородов, содержащихся в декантойле таким образом, чтобы вновь образовавшийся при гидрообработке углеводороды при коксовании их в смеси с ТСП способствовали стаби0 лизации углеводородов, составляющих

ТСП, и давали бы возможность получать из

смеси высококачественный игольчатый

кокс. . :; ;-:.- -..-. ; v . ... .

Гидрообработку декантойля проводили

5 на пилотной установке со стационарным . Слоем катализатора (AI-Co-Mo) при 390°С, давлении 5,0 МПа, объемной скорости сырья 0,75-1,0 ч и кратности циркуляции водородсодержащего газа (с содержанием водорода 80-90%) 800 л/л сырья. Из полТа б ли ц а 1

Сущность изобретения: отделяют от де- кантойля путем отпаривания фракции, выкипающие до 350°С. Утяжеленный декантойль коксуют. Дистиллят коксования смешивают с тяжелой смолой пиролиза и осуществляют коксования смеси. Количество тяжелой смолы пиролиза в смеси составляет 30-70% на суммарную загрузку. 1 з.п.ф-лы, 1 ил, 4 табл.

Характеристика сь1рья «ср(ссЬва шя

Материальный баланс коксования и качество получаемого игольчатого кокса .;v:.. ; У ;r: -v. -.Л;:;:::г : . .... .

Та блица 2

I -:---.... ;-:V -. I: .-/ . -. ,, .-;; / .--: .. . - . a б я; и ц а 3 НатеривльнчЙ баланс и кайёствр игольчатого кокса от Коксования : . ;гидрогенизатЬб яекантрвля с ТСП (к примеру 6) .,,

. Сырь 8 рксойа 1ия ;.(. : :;:.;.: - --лй. -

Показатели

ГидроочнПенный- декаитойпь

Смесь ияройчИщёнйого дёкантЬйпв -

- с ;Т(;П в .coitif несении .. : -:,-. , каитойпь ----.-i...«.-liii.i.-ii....T.- .-;;

; 3:1{ 1:1 j tl v : (втёрйальный 6ahaHt н«« оваййя.: -ЛЦ/ :, v . - -,:. ;: ;

BSfrt o j сыри .- itonjmeMo: ras Cno: «Факция (Cj-ZOO C) фракция 104-300 С :: Фракция ваще-Зв9°С

fWtCC . -: : .-. -.

Пвтасги

Содержание сера, t , ;

.Оценка иищнх1ЪуиЪфа, баплы . .... .

Действительная пярУность,

г/см : .. -...-.;;.: .:::ГидроочнПенный- декаитойпь

каитойпь

ьный 6ahaHt

1во(в

V ,- ;: /«.Г л -гвлГЛ

-/- :.:

;: «2;o;. .M

кса . O.JKJ

..,

;Ш;,в :

Г; ,в :

:--32,4-;:

за 1

: в,зв

w. ,ш

100,0

::5 в - г

.,:V ; -tt:i7

-: : : К вЛ::-- .;.-1 0.

: ;

-;:C :--S . uXiJp;-;

,

k

Газ+4ензин

I

Легкий

7 8 3 Ю

л/д/л/л/

л.

газойль

Тяж. газойль

CAfptefa сажи)

W