DK155526B - Fremgangsmaade til nedsaettelse af koksudbytter ved forkoksning af tunge oliefraktioner - Google Patents

Description

DK 155526 B

Den foreliggende opfindelse angår.forsinket forkoksning, nær mere bestemt en fremgangsmåde til ved en forsinket forkoksnings-proces at nedsætte koksudbyttet til at minimum.

Forsinket forkoksning har været praktiseret i mange år.

5 Fremgangsmåden indebærer i brede træk termisk sønderdeling af tunge flydende kulbrinter til fremstilling af gas, flydende materialer af forskellige kogepunktsområder og koks.

Forkoksning af remanenser fra tunge, sure (med højt svovlindhold) råolier gennemføres primært som et middel til at blive af 10 med remanenser af lav værdi ved at omdanne en del af remanenserne til mere værdifulde flydende og gasformige produkter. De resulterende koks behandles sædvanligvis som et biprodukt af lav værdi.

Anvendelsen af tunge råolier som har højt indhold af me-15 taller og svovl er stigende på mange raffinaderier, og forsinkede forkoksningsprocesser er af stigende betydning for raffinaderierne. Den forøgede omsorg for at nedsætte luftforurening til et minimum er et yderligere incitament til behandling af remanenser i et forsinket forkoksningsanlæg, idet forkoksningsanlægget gi-20 ver gasser og væsker, der indeholder svovl i en form, hvori det forholdsvis let kan fjernes.

Ved den grundliggende forsinkede forkoksningsproces sådan som den praktiseres i dag, indføres fødemateriale i en fraktioneringskolonne og bundfraktioner fra fraktioneringskolonnen sam-25 men med tilbageført materiale opvarmes til forkoksningstempera-tur i en forkoksningsovn. Det varme fødemateriale går derpå til en forkoksningskolonne, som med hensyn til temperatur og tryk holdes på forkoksningsbetingelser, hvor fødematerialet sønderdeles til dannelse af koks og flygtige komponenter. De flygtige 30 komponenter udvindes og føres tilbage til fraktioneringskolonnen. Når forkoksningskolonnen er fyldt op med faste koks, skiftes til-føringen af fødemateriale over til en anden kolonne og den fyldte kolonne afkøles og tømmes ved konventionelle metoder.

Nogle forkoksningsoperationer indebærer at en vakuumremanens 35 føres direkte fra en enhed til vakuumdestillation af råolie til en forkoksningsovn uden nogen mellemliggende lagring. En fordel ved denne fremgangsmåde er at det til forkoksningsovnen førte materiale altid er ved en temperatur, hvor materialet let kan pumpes og der kræves ikke nogen opvarmet lagring eller fortynding.

2 DK 155526 B

koksningsenheden lukkes ned af den ene eller den anden grund, så må man også lukke den anden enhed ned, eller man må udføre andre foranstaltninger indtil den nedlukkede enhed er tilbage i processen.

5 Andre forkoksningsoperationer anvender opvarmede eller isolerede lagertanke til at opretholde remanenserne ved en temperatur, hvor de kan pumpes. Dette er formentlig den foretrukne udformning, da man derved undgår behovet for fortynding af remanensen for at holde den i en pumpbar tilstand og den giver 10 fleksibilitet hvis enten destillationsenheden eller forkoks-ningsenheden afbrydes temporært.

Ved endnu andre forkoksningsoperationer anvender man uopvarmet lagring af remanenserne. En alvorlig ulempe ved den uopvar-mede remanenslagring er at tunge vakuumremanenser, såsom de, der 15 har en massefylde større end ca. 1,00 g/cm , må fortyndes med 'fortyndingsfødemateriale" før de er kølet væsentligt under ca.

150°C og under alle omstændigheder før de er afkølet til omkring 80°C, idet de ellers vil blive så viskose at de hovedsageligt er umulige at pumpe. Ved sådanne processer til fortynding af føde-20 materiale sættes der normalt et fortyndingsmiddel eller et fortyndingsf ødemateriale til fødematerialet før det køles under ca. 150°C og før det anbringes i en uopvarmet lagertank. På denne måde blandes remanensenog fortyndingsmidlet omhyggeligt før lagringen og det kan stadig pumpes ud af lagertanken. Den vigtig-25 ste mangel ved denne fremgangsmåde er at den er energimæssigt ueffektiv, idet remanensen og fortyndingsfødematerialet skal genopvarmes fra lagertemperaturen. Desuden er rumfanget af det nødvendige fortyndingsmiddel forholdsvis stort, hvilket kræver større lagertanke, pumper, ledninger osv.

30 Den foreliggende opfindelse er ikke specielt anvendelig for de forkoksningsoperationer, hvor der sættes fortyndingsmiddel til resten eller remanensen for at opretholde dens pumpedygtighed under lagring før den føres til lagring. Opfindelsen er primært gunstig for de forkoksningsoperationer, hvor remanensen 35 føres direkte til forkoksningsenheden fra destillationsenheden og til de forkoksningsoperationer, hvor remanensen opbevares ved forhøjet temperatur.

Den foreliggende opfindelse er ikke begrænset til de forkoksningsoperationer, hvor fødematerialet er en jordolieremanens, 40 men kan ogås anvendes til andre forkoksningsfødematerialer, så-

DK 155526 B

3 som produkter vundet ved processer til omdannelse af kul til flydende materialer eller andre kulbrintestrømme med høj vægtfylde og høj viskositet, som kunne være velegnet til at blive underkastet forsinket forkoksning til fremstilling af koks af 5 brændselskvalitet.

Den forsinkede forkoksningsproces er behandlet i en artikel af Kasch et al: "Delayed Coking", The Oil and Gas Journal, 2. januar 1956, side 89-90.

En forsinket forkoksningsproces for kultjærebeg, som illu-10 strerer anvendelsen af tilbageføring af tung gasolie, er beskrevet i US patentskrift nr. 3.563.884.

En omtale af tidligere kendte forsinkede forkoksnings-processer fremgår i en artikel af Armistead: "The Coking of Hydrocarbon Oils", The Oil and Gas Journal, 16. marts 1946, 15 side 103-111.

US patentskrift nr. 4.213.846 beskriver en forsinket forkoksningsproces til fremstilling af præmiekoks, hvor en tilbageløbsstrøm hydrobehandles.

US patentskrift nr. 4.216.074 beskriver en dobbelt pro-20 ces til forkoksning af produkter vundet ved flydendegørelse af kul, hvor kondenserede væsker fra koksdampstrømmen og tung gasolietilbageføringsmateriale anvendes som tilbageføringsvæske til forkoksningskolonnerne.

US patentskrift nr. 4.177.133 beskriver en forkoksnings-25 proces, hvor det tungere materiale fra kokskolonnedampledningen kombineres som tilbageløb med frisk forkoksningsfødemateriale og derpå føres til en forkoksningskolonne.

Mange yderligere referencer, hvoraf der fx kan nævnes US patentskrifterne nr. 2.380.713, 3.116.231 og 3.472.761, 30 beskriver variationer og modifikationer af den grundlæggende forsinkede forkoksningsproces.

Ifølge den foreliggende opfindelse modificeres den konventionelle forsinkede forkoksningsproces ved at man til et minimum nedsætter den anvendte mængde af normalt tungt tilbage-35 løb og ved at man tilsætter en strøm med et lavere kogepunktsområde fra forkoksningsfraktioneringsorganet eller fra en anden kilde, som en del, fortrinsvis en overvejende del, af recirkulationsmaterialet .

Tegningen er et skematisk flow-diagram, der illustrerer Δ Π PrQTnrrawrfcmårlDn i ’Ρ/λΊ rro rtnfin^/alenn

DK 155526 B

4

Ved udformningen og betjeningen af et forsinket forkoks-ningsanlæg er ovnen den mest kritiske udrustningsdel. Ovnen må være i stand til at opvarme fødematerialet til forkoksningstem-peraturer uden at forårsage koksdannelse på ovnens rør. Når ov-5 nens rør bliver tilkoksede, må operationen afbrydes og ovnen må renses ud. X nogle tilfælde indsprøjtes der damp i ovnens rør for at forøge rørhastigheden og turbulensen som et middel til at forsinke koksaflejringer. Dampindsprøjtning er imidlertid ikke energimæssigt effektiv og kan på skadelig måde påvir-10 ke kokskvaliteten og derfor foretrækker man at nedsætte dampindsprøjtning til et minimum. Det er imidlertid vigtigt at have mulighed for dampindsprøjtning for at udblæse ovnens rør i tilfælde af fødepumpesvigt. Korrekt udformede og betjente forkoks-ningsovne kan nu virke i mange måneder uden at blive renset.

15 Den foreliggende opfindelse er anvendelig i de tilfælde, hvor forkoksningsfødematerialet uden tilsætning af fortyndingsmiddel er pumpedygtigt fra det tidspunkt, hvor det forlader vakuumdestillationstårnet eller en anden kildeenhed, indtil det indfødes i forkoksningsenheden. I nærværende beskrivelse og 20 krav anvendes betegnelsen "pumpedygtigt forkoksningsfødemate-riale" til at betegne en tung kulbrintevæskestrøm, der fra det tidspunkt, hvor den forlader dens kildeenhed, som i almindelighed vil være et vakuumdestillationstårn, indtil den når forkoksningsenheden og indbefattet enhver mellemliggende lagrings-25 tid som følge af dens sammensætning eller dens temperatur eller en kombination deraf altid har en sådan viskositet, at den let kan pumpes til og fra disse enheder indbefattet lagerenheder uden at det er nødvendigt at tilsætte fortyndingsmiddel for at opretholde pumpedygtigheden (evnen til at blive pumpet). Det 30 er konventionelt at tilbageføre fra ca. 0,1 til ca. 0,7 rumfang tungt tilbageføringsmateriale for hvert rumfang frisk for-koksningsfødemateriale. Dette tilbageføringsmateriale forbedrer forkoksningsovnens operation og giver også en opløsningsmiddeleffekt, som hjælper med til at modvirke koksaflejringer 35 på ovnens rør. Som det senere vil blive omtalt i detaljer er konventionelt tilbageføringsmateriale en kombination af kondenserede forkoksningskolonnedampe og tung forkoksningsgasolie, som i almindelighed har et kogepunktsområde fra ca. 400°C til 510°C og derover, selvom der kan være små mængder komponenter Δ. Π fil ΟΛτη Irft/rar

DK 155526B

5

Nogle forkoksningsfødematerialer, og navnlig dem fra tunge råolier, kræver brug af et højere tilbageføringsforhold end det normale for at undgå tilkoksning af ovnens rør. En remanens fra en råolie af god kvalitet kan kræve fra 0,1 til 0,3 rumfangs 5 tilbageføring pr rumfang frisk fødemateriale og en remanens fra en tung råolie kan kræve fra 0,3 til 0,7 rumfang tilbageføring. Anvendelsen af disse højere tilbageføringsforhold er uønsket på grund af at det påvirker forkoksningsanlæggets produktionskapacitet og mere. vigtigt fordi det forøger koksudbyttet målt som 10 en procent af det friske fødemateriale. Stigningen i koksudbyttet ved anvendelse af høje tilbageføringsforhold med tungt materiale er tydeligvis et resultat af koksdannelse fra selve tilbageføringsmaterialet. Dette er uønsket idet koks ofte er det mindst værdifulde produkt fra forkoksningsprocessen.

15 Et forkoksningsfraktioneringsorgan fremstiller adskilli ge produkter indbefattende gasser, et produkt i benzinkogepunkts-området, en eller flere destillatstrømme og en strøm af tung for-koksningsgasolie.

Essensen af den foreliggende opfin-20 delse indebærer tilsætning af et materiale, der har et koge- punktsområde, som i det mindste delvis er lavere end kogepunktsområdet for det normale tunge tilbageføringsmateriale som en del af tilbageføringsmaterialet.

En foretrukket udførelsesform for opfindelsen skal først 25 beskrives generelt under henvisning til tegningen.

Frisk forkoksningsfødemateriale fra ledning 10 passerer gennem varmevekslere 12 og 14, hvor det foropvarmes. Det foropvarmede fødemateriale indføres derpå i bunden af forkoksnings-fraktioneringsorganet 16. Tung forkoksningsgasolie udtages fra 30 fraktioneringsorganet 16 gennem en ledning 18 og en del af gasolien føres tilbage til en sprøjtedyse 20, hvor den anvendes til at slå medført materiale ned og kondensere de tungere komponenter i den damp, der indtræder i forkoksningskolonnen fra en ledning 22.

35 En mindre mængde tung forkoksningsgasolie cirkuleres gen nem en ledning 24 til at bratkøle dampene fra kokskolonner 26 og 28. Dette modvirker koksaflejring i dampledningerne. Der kan anvendes andre væsker til at bratkøle disse dampe og i nogle tilfælde kan den varmeste del af ledningen være uisoleret for

6 DK 155526 B

Ifølge den foretrukne udførelsesform for opfindelsen holdes den kombinerede mængde af tung gasolie, som anvendes i sprøjtedysen 20 og ledningen 24 på en så lille mængde som muligt i overensstemmelse med god fraktioneringsteknik, såsom en mængde 5 der er tilstrækkelig til at give ca. 5 til ca. 15 rumfangsdele tungttilbageføringsmateriale for hver hundrede dele frisk for-koksningsfødemateriale. Den minimale mængde materiale, der kræves til at udføre disse formål, vil afhænge af det pågældende fødemateriale og forkoksningsbetingelserne, men kan af fagmanden 10 let fastlægges for et givet sæt af betingelser. Imidlertid er denne minimale mængde af tilbageført materiale i mange tilfælde utilstrækkelig til på effektiv måde at modvirke aflejring af koks på ovnens rør, og i overensstemmelse med den foretrukne udførelsesform for opfindelsen, udtrækkes en mellemliggende de-15 stillatsidestrøm fra destillatproduktet gennem en ledning 30 via en ledning 32 og forenes med det friske fødemateriale i ledningen 10. Den anvendte mængde af det mellemliggende destillat kan være en hvilken som helst mængde, der er effektiv til at nedsætte koksudbyttet sammenlignet med koksudbyttet, når der anvéndes 20 tungt tilbagesvalingsmateriale uden et mellemliggende destillat. Fortrinsvis er den anvendte mængde destillat tilstrækkelig til på signifikant måde atnedsætte koksudbyttet. Denne mængde er generelt fra ca. 5 til ca. 50 rumfangsdele destillat pr 100 dele frisk fødemateriale og fortrinsvis fra ca. 15 til ca. 30 rum-25 fangsdele i de fleste tilfælde.

Opfindelsen kan anvendes til forsinket forkoksning i al almindelighed og er særlig nyttig, når man forkokser remanenser

O

med en massefylde større end ca. 1 g/cm . Typiske fødematerialer hvortil opfindelsen er særlig nyttig, indbefatter vakuumremanen-30 ser fra råolier med høj densitet og navnlig fra råolier med højt indhold af svovl og/eller metaller. Remanenser med en masse-fylde større end Ca. 1 g/cm og med et svovlindhold på mere end 2 vægt% er særligt relevante,

Det kombinerede friske fødemateriale, tungt tilbageløb 35 og destillattilbageløb indføres i en forkoksningsovn 34, hvor det opvarmes til forkoksningstemperatur og indføres i den ene forkoksningskolonne, medens den anden kolonne afkøles og af-kokses ved konventionelle metoder. Dampe fra kolonnen tilføres materialer og bratkøles som tidligere beskrevet og føres til-

7 DK 155526B

bage til fraktioneringsorganet 16 gennem ledning 22. Disse dampe fraktioneres til fremstilling af produkter, der indbefatter forkoksningsvådgas gennem ledningen 36 og forkoksningsbenzin gennem ledningen 38. En del af forkoksningsbenzenen føres under 5 tilbagesvaling til toppen af fraktioneringsorganet 16 gennem ledningen 40.

En mellemdestillatstrøm udtages gennem ledning 42 og dampstrippes i en stripper 44 og en strøm fra stripperen 44 føres tilbage til fraktioneringsorganet 16. En del af destillat-10 produktet fra stripperen 44 udtages fra destillatproduktet gen nem ledning 30 gennem en destillattilbageføringsledning 32 og forenes med frisk fødemateriale som tidligere beskrevet.

Den mængde destillat, som tilsættes som tilbageføring, vil variere i afhængighed af mange procesvariable, som indbefat-15 ter sammensætningen af det friske fødemateriale, mængden af tungt tilbageføringsmateriale, ovnudformning og operationsbetingelser osv. For fødematerialer, der har en høj tendens til koksaflejring på ovnens rør, foretrækkes det, at den tilsatte mængde af tilbageført destillat er fra ca. 0,1 til ca. 5,0 gange mængden 20 af tungt tilbageføringsmateriale. Mængden af tilført tilbage føringsmateriale er fortrinsvis i det mindste tilstrækkeligt til at modvirke koksaflejring i ovnens rør. Typisk for remansen fra en tung sur råolie vil den kombinerede tilbageføring være fra 0,3 til ca. 0,7 gange rumfanget af frisk fødemateriale. 25 Som tidligere nævnt anvendes der ved betjeningen af det korrekt udformede og korrekt betjente forkoksningsanlæg en minimal mængde af tilbageført materiale i overensstemmelse med korrekt betjening af forkoksningsovnen. Sagt på en anden måde er den anvendte mængde af tilbageføringsmateriale den mindste mæng-30 de, der modvirker koksdannelse i ovnens rør. Denne mængde varie rer med fØdematerialets kvalitet. En remanens; med forholdsvis densitet i en god forkoksningsenhed kan kræve så lidt som 0,1 rumfang tilbageføringsmateriale for hvert rumfang frisk fø-demateriale, mens en remansens af dårlig kvalitet med en masse-35 fylde større end 1,00 g/cm^ og navnlig en sådan remanens som har 3 en massefylde større end 1,04 g/cm kan kræve så meget som fra 0. til 0,7 rumfang tilbageføring fra hvert rumfang frisk fødemateriale for at modvirke koksdannelse i ovnens rør.

Som tidligere nævnt fremkommer en vis minimalmængde tungt 40 tilbacreførincrsmateriale fra anvendelse af en tuna aasolie som

8 DK 155526B

bratkølingsolie i forkoksningsdampledningen og/eller fra tung gasolie sprøjtet ίη4 i forkoksningsfraktidhéfift^SGl^cniØfc til 3t slå medført materiale og tunge komponenter ned i forkoksnings-dampstrømmen. For at nedsætte koksudbyttet til et minimum (og 5 maksimere andelen af mere værdifulde gasser og væsker), må mængden af tungt tilbageføringsmateriale nedsættes til et minimum, idet tungt tilbageføringsmateriale indeholder koksdannende komponenter, som hvis de føres tilbage gennem forkoksningsorganet bidrager til den samlede koksproduktion.

10 Den foreliggende opfindelse indebærer, at en del af det tunge tilbageføringsmateriale udskiftes med en lettere kulbrin-tedestillatstrøm i tilfælde, hvor det samlede tilbageføringsmateriale, der er nødvendigt for en korrekt ovnfunktion er større end den mængde, der er et resultat af anvendelsen af den minimalt le mængde tunge gasolie, som en dampledningsbratkølingsolie og/ eller sprøjteolie som giver en god operation i forkoksningsfrak-tioneringsorganet. Det lettere destillat er i det væsentlige fri for koksdannende komponenter, således at anvendelsen af lettere destillat som erstatning for en overvejende del af det tunge gas-20 olietilbageføringsmateriale (som indeholder koksdannende komponenter) nedsætter koksudbyttet målt som en procent af det friske fødemateriale.

Den foreliggende opfindelse er anvendelig ved forsinkede forkoksningsoperationer i al almindelighed og specielt forsin-25 kede forkoksningsoperationer, hvor en jordolievakuumremanens føres direkte fra en destillationsenhed til en forkoksningsen-hed uden mellemliggende lagring af remanensen og forsinkede forkoksningsoperationer, hvor en jordolievakuumremanens føres fra en destillationsenhed til en opvarmet eller isoleret lagertank 50 for derefter at blive ført til en forkoksningsenhed uden nogensinde at have været kølet ned til en temperatur hvor den ville være i det væsentlige ikke-pumpedygtig.

I tilfælde hvor en 'lang" remanens eller hvor en remanens fra en råolie med lav densitet forkokses eller hvor en stor mæng-35 de fortyndingsmiddel eller fortyndingsmateriale tilsættes en remanens for at opretholde remanensens pumpedygtighed ved en la-gertemperatur, er opfindelsen ikke specielt anvendelig. I disse tilfælde er den nødvendige mængde tilbageført materiale til opnåelse af en god ovnoperation sædvanligvis ikke mere end den mi-40 nimale mængde, der medfølger ved anvendelse af tung gasolie som

9 DK 155526 B

dampbratkølingsmiddel og/eller ved anvendelse af tung gasolie i fraktioneringsorganet som et sprøjtemateriale til at slå tunge komponenter fra den indgående dampstrøm ned.

Som en vejledning er det opfindelsens formål at anvende 5 den laveste mængde af samlet tilbageført materiale i overensstemmelse med god ovnoperation og at anvende den største andel af lettere destillat i det samlede tilbageførte materiale, hvilket er i overensstemmelse med en god samlet forkoksningsoperation i erkendelse af at en vis minimal mængde af den samlede tilbage-10 føring vil være tungt materiale resulterende fra anvendelsen af tung gasolie, som dampledningsbratkølingsolie og/eller som frak-tioneringsorgan-sprøjteolie.

Idet fremgangsmåden som tidligere nævnt er beskrevet som en forkoksningsoperation er kendsgerningen den, at andre produk-15 ter end koks er ønskede og at det er et formål med opfindelsen at fremstille et minimalt koksudbytte i overensstemmelse med rigtig operation og produktkvalitet. Udskiftning af en del af det tunge tilbagesvalingsmateriale med et lavere kogende destillatmateriale giver et nedsat koksudbytte baseret på indføringen 20 af frisk fødemateriale, sammenlignet med den konventionelle anvendelse af tungt materiale som kilde for det samlede tilbageføringsmateriale .

Ved operationen som beskrevet nedenfor vil det forstås, at når tung gasolie føres tilbage til fraktioneringsorganet gen-25 nem sprøjtedysen 20, vil en del af den hurtigt fordampe, idet den indtræder i fraktioneringsorganet og det tunge tilbageføringsmateriale, der kombineres med frisk fødemateriale, er faktisk en kombination af tung gasolie som ikke fordampede samt kondenserede kokskolonnedampe. Det friske fødemateriale og det 30 tilbageførte destillat, som indtræder i bunden af fraktioneringsorganet fra ledningen 10, er væsentligt koldere end de indkommende dampe fra ledningen 22 og der sker ingen mærkbar fordampning ved bunden af fraktioneringsorganet. Fødematerialet til ovnen 34 omfatter således frisk fødemateriale, tilbageført de-35 stillat, tung gasolie, som ikke fordampede og kondenseret forkoks-ningskolonnedamp. Den kondenserede forkoksningskolonnedamp kan indbefatte noget bratkølingsolie. Forskellen mellem fremgangsmåden ifølge opfindelsen og den tidligere kendte teknik ligger i tilsætning af et destillatmateriale med et kogepunkts- 4Π Airivåilo enm i Hof minHofo -friv on HoI.q vorUrrimmonrlo or* 1 awprp onrl 10

DK 155S26B

kogepunktsområdet for almindeligt tungt tilbageføringsmateriale som en del, fortrinsvis en overvejende del, af det til processen tilbageførte materiale.

Det er ikke nødvendigt at det materiale med lavere koge-5 punktsområde, der anvendes i stedet for en del af det normale tilbageføringsmateriale stammer fra forkoksningsfraktionerings-organet, men i de fleste tilfælde vil dette være en foretrukket kilde. Materialet med det lavere kogepunktsområde har ikke nogen fastlagt specifikation andet end at det er kulbrintemateriale, 10 som har et kogepunktsområde som i det mindste for en dels vedkommende er lavere end kogepunktsområdet for det normale tunge tilbageføringsmateriale. Det er fortrinsvis en højmolekylær mel-lemdestillatstrøm fra forkoksningsfraktioneringsorganet. I tilfælde, hvor der udvindes mere end en mellemdestillatstrørn fra 15 fraktioneringsorganet, vil den højstkogende destillatstrøm fortrinsvis anvendes. Typisk har den destiliatstrøm, der anvendes i stedet for en del af det konventionelle tunge tilbagesvalingsmateriale, et kogepunktsområde mellem ca. 168°C og 455°C, fortrinsvis mellem ca. 232°C og ca. 400°C og mest foretrukket mel-20 lem ca. 265°C og ca. 345°C.

Det normale tunge tilbageføringsmateriale består primært af et materiale, der koger over ca. 400°C.

Udtrykt på en anden måde, det samlede tilbageførte materiale i overensstemmelse med opfindelsen indbefatter fortrinsvis en 25 overvejende del af et destillatmateriale, der koger fra ca.

168°C til ca. 455°C og indbefatter mere foretrukket en overvejende del af et destillatmateriale, der koger fra ca. 232°C til ca. 400°C (mest foretrukket fra ca. 265°C til ca. 345°C) og en mindre del konventionelt tungt tilbageføringsmateriale omfattet 30 af en tung gasolie, som ikke fordampede og kondenserede kokskolonnedampe, idet de tunge tilbageføringsmaterialer primært omfatter et materiale, der koger ved over ca. 400°c og i de fleste tilfælde primært et materiale, der koger ved over ca. 455°C. Destillatmaterialet udvindes fortrinsvis fra forkoksningsfrak-35 tioneringsorganet, kombineret med det friske fødemateriale og indføres til bunden af forkoksningsfraktioneringsorganet.

Opfindelsen belyses nærmere i det følgende ved hjælp af et eksempel.

DK 155526 B

11

Eksempel 1

Det nedsatte koksudbytte, der opnås ifølge opfindelsen demonstreres i det følgende simulerede eksempel udledt fra et højt udviklet forkoksningsudformningsprogram. I dette eksempel 5 blev der foretaget to forsøg under anvendelse af identiske føde-materialer og forkoksningsbetingelser, bortset fra at der i det ene tilfælde blev anvendt konventionelt tungt tilbageføringsmateriale (35 dele for hver 100 dele frisk fødemateriale) som hele det tilbageførte materiale og i det andet tilfælde anvend-10 tes der 10 dele konventionelt tungt tilbageføringsmateriale og 25 dele af destillat med et kogepunktsområde fra 265°C til 345°C for hver 100 dele frisk fødemateriale.

I begge forsøg blev et fødemateriale med en massefylde 3 på 1,04 g/cm , et Conradson kulstofindhold på.20,0 vægt%, en ka-15 rakterisationsfaktor "K" på 11,5 og et svovlindhold på 4,0 vægt% forkokset ved et tryk på 2,1 ato og ved en temperatur på 446°C. Produktfordelingen fra de to forsøg er vist i tabellen nedenfor.

Forsøg 1 Forsøg 2 20 (Konventionel tilbageføring) (Destillattilbageføring)

Komponent Vægt% Komponent Vægt% H2S 1,16 H2S 1,16 H2 0,08 H2 0,08 C± 3,52 C1 3,39 25 c2 1,52 C2 1,36 C3 1,90 C3 1,64 C4 1,93 C4 1,75 C5 - 168°C 12,49 C5 - 168°C 11,17 168°C-266°C 15,44 168°C - 266°C 14,36 30 266°C- 343°C 12,89 266°C - 343°C 11,98 343°C+ 14,58 343°C+ 20,65

Koks 34,50 Koks 32,45

Det ovenfor viste eksempel viser at der opnås en ca.

35 6%'s reduktion af koksudbyttet (32,45% mod 34,5 0%), når der an vendes en 266-345°C-destillatstrøm i et forhold på 25 dele destillat til 10 dele tungt tilbageføringsmateriale. Tilsvarende resultater er opnået ved forskellige operationsbetingelser og med forskellige fødematerialer. Denne reduktion af koksudbyttet over

DK 155526B

12 ved en forkoksningsoperation. Den giver også en fleksibilitet i produktfordelingen, når markedsbetingelser eller andre faktorer dikterer en minimal mængde koksprodukt.

Claims (13)

1. Fremgangsmåde ved forsinket forkoksning, ved hvilken et pumpedygtigt forkoksningsfødemateriale og tilbageført materiale 5 opvarmes til forkoksningstemperatur i en ovn og derefter føres til en forkoksningskolonne., hvor der dannes forsinket koks og hvor topfraktionsdampe fra forkoksningskolonnen genudvindes, kendetegnet ved, at man til fødematerialet som en del af det tilbageførte materiale sætter et kulbrintedestillatma-10 teriale med et kogepunktsområde, som i det mindste delvis ligger under kogepunktsområdet for et konventionelt tungt tilbageføringsmateriale, hvilket kulbrintedestillatmateriale tilsættes i en mængde, der er effektiv til at nedsætte koksudbyttet til under det udbytte, der ville opnås ved anvendelse af et kon-15 ventionelt tungt tilbageføringsmateriale som hele den ved processen tilsatte mængde af tilbageført materiale.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det pumpedygtige forkoksningsfødemateriale føres direkte fra en råoliedestillationsenhed til en forkoks-20 ningsenhed uden mellemliggende lagring af råmaterialet.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det pumpedygtige forkoksningsfødemateriale føres fra en råoliedestillationsenhed til en opvarmet eller isoleret lagerbeholder og derefter føres til forkoksningsenheden.

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de fore gående krav, kendetegnet ved, at kulbrintedestillat-materialet udvindes fra et forkoksningsfraktioneringsorgan, kombineres med forkoksningsfødematerialet umiddelbart før opvarmningen af fødematerialet og indføres i forkoksningsproces-20 sen.

5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved, at kulbrintedestillatmateria-let udvindes fra et forkoksningsfraktioneringsorgan, kombineres med forkoksningsfødematerialet og indføres i den nedre del af 25 forkoksningsfraktioneringsorganet.

6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at kulbrintedestillat-materialet har et kogepunktsinterval mellem ca. 168 og ca. n rs

14 DK 155526 B vis mellem ca. 265 og ca. 343°C.

7. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at den tilsatte mængde af kulbrintedestillatmateriale er ca. 1,0 til ca. 5,0 gange 5 den anvendte mængde af tungt tilbageføringsmateriale.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at tung koksgasolie anvendes til køling af forkoksningskolonne-dampene mellem forkoksningskolonnen og fraktioneringsorganet og til at kondensere forkoksningskolonnedampe og slå medført 10 materiale, som kommer ind i fraktioneringsorganet ned og at den anvendte kombinerede mængde af tung gasolie er tilstrækkelig til at give ca. 5 til 15 dele tilbageført tungt materiale per 100 dele nyt fødemateriale til forkoksningskolonnen, fx ca. 15 til ca. 30 dele per 100 dele nyt fødemateriale til for-15 koksningskolonnen.

9. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de fore-_ gående krav, kendetegnet ved, at forkoksningsfødematerialet er en remanens med en massefylde større end 1,00 g/cm og med et svovlindhold på mere end 2,0 vægtprocent. 20 io. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at man a) indfører et pumpedygtigt forkoksningsfødemateriale i en forsinket forkoksningsovn og opvarmer fødematerialet til en forsinket forkoksningstemperatur, 25 b) indfører det opvarmede fødemateriale til en forsinket forkoksningskolonne, hvor der produceres forsinket koks og hvor topfraktionsdampe udvindes, c) fører topfraktionsdampene til et fraktioneringstårn, hvor produktstrømme, som indbefatter en tung gasoliestrøm pro- 30 duceres, d) udnytter en første del af den tunge gasolie til bratkøling af topfraktionsdampene, som udtræder fra forkoksningskolonnen, e) udnytter en anden del af den tunge gasolie til at 35 kondensere forkoksningskolonnedampe og til at slå medført ma teriale, som indtræder i fraktioneringstårnet, ned, f) kombinerer fra ca. 5 til ca. 15 vægtdele af et tungt tilbageføringsmateriale med hver 100 vægtdele frisk fødemateria-le som indføres til ovnen, og 40 g) til fødematerialet sætter et kulbrintedestillatmateria- DK 155526B 15 le med et kogepunktsområde som i det mindste delvis er lavere end kogepunktsområdet for det tunge tilbageføringsmateriale i en mængde fra 1,0 til 5,0 gange mængden af det tunge tilbageførings-materiale.

11. Fremgangsmåde ifølge krav 1¾ kendetegnet ved, at kulbrintedestillatmaterialet er en mellemdestillatstrøm fra forkoksningsfraktioneringstårnet og har et kogepunktsområde mellem ca. 177 og 455°C.

12. Fremgangsmåde ifølge krav 11, kendetegnet ved, 10 at mellemdestillatstrømmen og det friske fødemateriale indføres i den nedre del af fraktioneringstårnet og at kombinationen af frisk fødemateriale, mellemdestillcitstrøm og tungt tilbageføringsmateriale udtrækkes fra bunden af fraktioneringstårnet og pumpes til forkoksningsovnen.

13. Fremgangsmåde ifølge krav 11, kendetegnet ved, at den første del af den tunge gasolie er den mindst mulige mængde der kræves til at modvirke koksopbygning i forkoksnings-damplinien mellem forkoksningskolonnen og fraktioneringstårnet.