способ получения нефтяного кокса

Формула изобретения

1. Способ получения нефтяного кокса, включающий нагрев исходного сырья, разделение его на легкие фракции и тяжелый остаток, нагрев последнего и последующее его коксование с отводом парожидкостных продуктов и получением кокса, отличающийся тем, что разделение сырья на легкие фракции и тяжелый остаток осуществляют в испарителе, при этом легкие фракции подвергают фракционированию в ректификационной колонне совместно с парожидкостными продуктами коксования.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после разделения сырье смешивают с кубовым остатком, полученным при фракционировании.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способам получения высококачественных электродных и анодных коксов из сернистого сырья.

Известен способ получения нефтяного кокса, включающий нагрев исходного сырья, подачу его в ректификационную колонну для смешения со сконденсировавшейся тяжелой частью парожидкостных продуктов коксования (рециркулятом) с образованием тяжелого остатка и фракционирования несконденсировавшихся паров, нагрев тяжелого остатка и последующее его коксование [1]

Наиболее близким к заявляемому объекту является способ получения нефтяного кокса, включающий нагрев исходного сырья, подачу его в ректификационную колонну для смешения со сконденсировавшейся тяжелой частью парожидкостных продуктов коксования (рециркулятом) с образованием тяжелого остатка и фракционирования несконденсировавшихся паров, нагрев тяжелого остатка и последующее его коксование [2]

Недостатки способов как по аналогу, так и по прототипу низкий выход кокса, большая энергоемкость из-за возврата парожидкостных продуктов коксования в ректификационную колонну. Кроме того, переброс коксовых частиц вместе с пеной в ректификационную колонну, а затем в печь, способствует закоксовыванию аппаратуры и соответственно снижению межремонтного пробега установки. Кроме того, вместе с парожидкостными продуктами коксования в ректификационную колонну, где формируется сырье, попадает дополнительная сера, увеличивая содержание серы в получаемом коксе, что особенно нежелательно при получении электродного кокса, в котором содержание серы не должно превышать 0,8% А так как данная технология не позволяет регулировать количество подаваемых парожидкостных продуктов коксования, это не дает возможность получать кокс с заданным содержанием серы, не позволяет оптимизировать процесс.

Изобретение направлено на повышение выхода кокса, снижение энергозатрат, увеличение межремонтного пробега установки, получение кокса с заданным содержанием серы.

Это достигается тем, что в способе получения нефтяного кокса, включающем нагрев исходного сырья, разделение его на легкие фракции и тяжелый остаток, нагрев последнего и последующее его коксование с отводом парожидкостных продуктов и получением кокса, разделение сырья на легкие фракции и тяжелый остаток осуществляют в испарителе, при этом легкие фракции подвергают фракционированию в ректификационной колонне совместно с парожидкостными продуктами коксования. При необходимости (например, при получении анодных коксов, где содержание серы может достигать 2%) после разделения сырье смешивают с кубовым остатком, полученным при фракционировании.

На чертеже приведена схема предлагаемого способа получения нефтяного кокса.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходное сырье нагревают в трубчатой печи 1 до температуры 350^oC и направляют в испаритель 2 для его разделения на легкие фракции и тяжелый остаток. Последний нагревают в трубчатой печи 3 до температур 480 505^oC и подвергают коксованию в реакторах 4, из которых парожидкостные продукты коксования направляют в ректификационную колонну 5, куда также подают легкие фракции, образованные в испарителе 2. С верха колонны 5 отводятся легкие фракции, с низа кубовый остаток, который при использовании дистиллятного сырья выводят с установки, а при использовании остаточного сырья добавляют в качестве рециркулята в сырье.

Предлагаемый способ был проверен на пилотный установке. В качестве сырья были использованы дистиллятный крекинг-остаток и гудрон. Характеристика сырья приведена в табл. 1.

Пример 1. Дистиллятный крекинг-остаток нагрели до 370^oC и подали в испаритель для разделения на легкие фракции и тяжелый остаток. Остаток нагрели до 500^oC и подали в реактор коксования. Парожидкостные продукты коксования из реактора подали в ректификационную колонну, куда также поступают легкие фракции из испарителя. С верха ректификационной колонны выводят легкие фракции, с низа кубовый остаток. Условия коксования, выход кокса и содержание в нем серы представлены в табл. 2.

Пример 2. То же сырье, при тех же условиях подвергали коксованию, с той лишь разницей, что кубовый остаток из ректификационной колонны подали в испаритель в качестве рециркулята. Данные примера также сведены в табл. 2.

Пример 3 (по прототипу). То же сырье, что и в примерах 1 и 2, нагрели до 370^oC и подали в ректификационную колонну для смешения со сконденсировавшейся частью поданных из реактора парожидкостных продуктов коксования и разделения смеси на легкие фракции и кубовый остаток. Кубовый остаток нагрели до 500^oC и подвергли коксованию в реакторе. Данные сведены в табл. 2.

Пример 4, 5, 6 осуществляли аналогично примерам 1, 2 и 3 соответственно, но в качестве сырья был использован гудрон. Все данные сведены в табл. 2.

Примеры 1 3 относятся к способам получения кокса для производства электродов в электросталеплавильной промышленности, где определяющим показателем является содержание серы (не >0,8%). Как видно из таблицы, использование предлагаемого способа позволит по сравнению с прототипом снизить содержание серы в коксе до 0,6 0,7% Кроме того, увеличивается выход кокса по сравнению с прототипом в 1,4 1,8 раза.

Примеры 4 6 относятся к способам получения кокса, используемого в алюминиевой промышленности, где содержание серы в коксе может достигать 2% Т.е. из таблицы можно сделать вывод, что кокс, полученный предлагаемым способом, удовлетворяет требованиям потребителя, а выход его повышается по сравнению с прототипом в 1,6 2 раза.

Кроме того, приведенные примеры 1 6 свидетельствуют о том, что предлагаемый способ позволит получать кокс заданного качества путем оптимизации процесса.

Что касается энергозатрат, в предлагаемом способе энергозатраты на единицу выработанного кокса (приведенный расход энергии) по сравнению с прототипом снижается в 1,3 1,4 раза.

Следует отметить, что в случае переброса пены из реакторов коксования в предлагаемом способе коксовые частицы попадают в сырье коксования в значительно меньшем, чем в прототипе, количестве (в случае использования рециркулята), либо вообще не попадают (в случае коксования легкого сырья без использования рециркулята). В способе же по прототипу при перебросе пены из реакторов коксования коксовые частицы попадают в нижнюю часть ректификационной колонны, откуда на прием печного насоса и в реакционную печь, что приводит к их закоксовыванию.

Таким образом, использование предлагаемого способа обеспечит снижение закоксовывания змеевиков печи, увеличение срока службы печных насосов и тем самым увеличение межремонтного пробега установки.