SU1149880A3

SU1149880A3 - Способ получени высококристаллического нефт ного кокса

Info

Publication number: SU1149880A3
Application number: SU752175648A
Authority: SU
Inventors: Хаяси Киесиге; Наканива Микио; Кобаяси Нобуюки; Ямамото Минору; Хасе Есихико
Original assignee: Марузен Петрокемикал Ко,Лтд.(Фирма)
Priority date: 1974-09-26
Filing date: 1975-09-26
Publication date: 1985-04-07
Also published as: US4040946A; FR2286184A1; DE2542842A1; FR2286184B1; JPS5144101A; DE2542842B2; JPS5431482B2; GB1517975A

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО НЕФТЯНОГО КОКСА, включающий термообработку и(ходного нефт ного сырь при 430-520 С и давлении 4-20 кгс/см в течение 30-500 с, ректификацию термообработанного нефт ного сырь при 380-480 С и давлении 0-2 кгс/см дл удалени таких примесей, как пек или кокс, и получение очищенного т желого масла, нагрев очищенного т желого масла до 450-550&deg;С, эагрузку его в реактор коксовани и коксование его при 450550 С и давлении 4-20 кгс/см, отличающийс тем, что, с целью повышени качества кокса, очищенное т желое масло загружают в реактор коксовани сверху вниз при одновременном вдувании в реактор О инертного газа снизу вверх и темпес paTypJy коксовани поддерживают путем косвенного теплообмена.

Description

. ;0 эо 11 Изобретение относитс к нефтепере рабатывающей промыпшенности, в частности к способам .получени высококристаллического нефт ного кокса. Известен способ получени высококристаллического нефт ного кокса. включаюо(ий нагрев малосернистой сыро нефти.до 380-420 С и последующее коксование ее при данной температуре и давлении 2-10 кг/см, отделение полученного неграфитируемого кокса от парожидкостных продуктов, фракционирование последних на легкие фракции и т желый остаток, нагрев т желого остатка до 400-460 С и последующее замедленное коксование при 400-460°С и давлении 4-20 кг/сы 1 . Однако этот способ применим лишь к сырой нефти в качестве исходного материала, но не пригоден дл т желого кубового остатка, получающегос из сьфой нефти в результате ее ректификации , крекинга и других процессов переработки. Наиболее близким к изобретению вл етс способ получени высококристаллического нефт ного кокса, включающий термообработку исходного нефт ного сырь при 430-520 С и давлении 4-20 кгс/см в течение 30500 с, ректификацию термообработан-. ного нефт ного сырь при 380-48Cfc и давлении 0-2 кгс/см дл удалени таких примесей, как пек или кокс, и получение очмденноРо т желого масла, нагрев очищенного т желого масла до 450550 С , загрузку его в реактор коксовани и последующее замедленное коксование его при 410-500 С и давлении 4-20 кгс/см 2. Метод замедленного коксовани состоит в том, что исходное нефт ное сырье, которое предварительно нагревают до температуры, требуемой дл проведени процесса коксовани , загружают в донную часть теплоизолированного барабана дл коксовани и вьщерживают в течение времени, достаточного дл образовани кокса. В этом методе реакци коксовани , включающа процессы крекинга, полимеризации и конденсации, осуществл етс в услови х перемешивани реак ционной массы свежезагружаемым сырье Bbw материалом и легким маслом, образующимс в результате крекинга т желогомасла в ходе коксовани , в результате этого создаютс известU ные трудности в движении.роста и надлежащей ориентации образующихс кристаллов кокса. Кроме того, качество , образовавшегос кокса измен етс в зависимости от -его положени в барабане дл коксовани , поскольку свежезагружаемый сырьевой материал проходит снизу вверх через кокс, уже образовавшийс в барабане дл коксовани , причем за врем этого прохождени свежее сырье до некоторой степени подцоксовьгеаетс , благодар чему концентраци кокса становитс более высокой в нижней части барабана -и соответственно понижаетс в той части, котора расположена выше. Как правило, кокс, полученный в нижней части барабана, имеет более высокую механическую прочность, но худшую величину коэффициента термического расширени , чем кокс, полученный в более высокорасположенных част х барабана. Основной характеристикой качества Кокса, используемого в электродной промьввденности, вл е1;с коэффициент термического- расширени (КТР). В электродной промышленности используют кокс с низким КТР. Дл использовани кокса в электродной промышленности стрем тс к получению кокса повышенного качества с низким КТР. Целью изобретени вл етс повышение качества кокса, снижение коэффициента термического расширени . Указанна цель достигаетс тем, что при способе получени высококристаллического нефт ного кокса, включакицем термообработку исходного нефт ного сырь при 430-520с и давлении 4-20 кгс/см в течение 30-500 с, ректификацию термообработанного нефт ного сырь при 380480 С и давлении 0-2 кгс/см дл удалени таких примесей, как пек или кокс, и получение очищенного т желого масла, нагрев очиценного т желого масла до 450-550 С, загрузку его в реактор коксовани и коксование его при 410-550 С и давлении 4-20 кгс/см, очищенное т желое масло загружают в реактор коксовани сверху вниз при одновременном вдувании в реактор инертного газа снизу вверх и температуру коксовани поддерживают путем косвенного теплообмена . При оценке качества кокса целесо образно определ ть не только КТР, н также и сопротивление раздавливанию частиц кокса, размер кристаллов, степень их ориентации. Критерием качества кокса может быть величина максимального попереч ного магнитного сопротивлени как дополнение к величине КТР, так и вместо нее. Чем вьппе величина макси мального поперечного магнитного соп ротивлени , тем лучше размер криста лических образований, степень их ориентации и плотность упаковки сло т.е. все те параметры, которые могу решающим образом предопределить качество кокса. Максимальное поперечное магнитно сопротивление определ етс по формуле f)H-po (fcp/p)T watc -р -tOO% , где р - электрическое сопротивлени образца в отсутствие магнитного ПОЛЯ} рИ - электрическое сопротивлени образца в магнитном поле. Услови измерени указанных величин следующие: магнитное поле с индукцией 10 кгс, температура (жидKi азот) 77. Указанное магнитное поле прикладываетс в направлении перпендикул рном к образцу. f Величина максимального попереч|ного магнитного сопротивлени вл етс наивысшей в случае единичного кристалла (монокристалла) графита, не имеющего дефектов, при посто нHdM магнитном поле, резко падает с увеличением степени дефектности кристаллов и не зависит от образца. Установлено, что чем ниже величи ны КТР, коэффициента объемного расширени (КОР) и электрического сопр тивлени , тем вьппе величина максимального поперечного магнитного соп ротивлени , кристаллическа структура (текстура) кокса становитс более высокоразвитой, улучшаетс степень ориентации и повьшаетс плотность упаковки сло . Таким обра зом, ввиду того, что величина макси мального попере чного магнитного соп ротивлени находитс в хорошем соот ветствии (хорошо коррелируетс ) с величинами КТР, КОР и электрического сопротивлени , а также с кристаллической текстурой кокса, целесообразно использовать эту величину как надежный критерий дл оценки качества кокса, предназначенного дл использовани в производстве графитовых электродов. Измерение максимального поперечного магнитного сопротивлени кокса осуществл ют на образце, полученном путем обжига сырого кокса при 1400°С в течение 3ч, последующего измельчени обожженного кокса в порошок с целью получени фракций с размером частиц 35-65 и tOO меш, дальнейшего смешени 40 ч. фракции с размером 35-65 меш с 60 ч. фракции с размером частиц 100 нею н 30 ч. каменноугольного пека, размешивани и пластикации смеси при , экструдировани (выдавливани на черв чном прессе) пластицированной массы в виде стержн диаметром 20 мм и длиной 200 мм, спекани отформованной массы при 1000 С в течение 3 ч и последующего обжига при 2700°С в течение 1 ч с целью гранитизации. Заключительной стадией процесса вл етс нарезание из полученного графитового стержн образцов определенного удельного размера и формы. Нефт ной кокс, полученный в соответствии с предлагаемым способом, имеет величину максимального поперечного магнитного сопротивлени , превьвдающую 16%, когда измерение производилось описанным образом, и величину вьш1е 50%, когда измерение производили на графитизнрованном коксе, полученном в результате графитизации обожженного кокса при 2700 С в течение 1 ч. Нефт ной кокс, полученный по предлагаемому способу, радеет необычную высококристаллическую текстуру, снаружи отличаетс характерньм серебристо-белым металлическим блеском и оказываетс наиболее пригодным в качестве материала дл изготовлени графитовых электропов, предназначенных дл использовани в электросталеплавильных печах со сверхвысоким по мощности режимом эксплуатации. Первосортный кокс имеет величину максимального поперечного магнитного сопротивлени 6-10%, нефт ной кокс обычного р дового сорта пеличину максимального поперечного магнитного сопротивлени 3-6%. В табл. 1 представлена взаимосв з между величиной максимального поперечного магнитного сопротивлени и коэффициентом линейного теплового рас в направлении, параллельном направлению экструзий указанных типо нефт ного кокса, измеренными дл образцов , изготовленных из искусственного графита, которьй в каждом случае получают по описанной методике . Дл получени высококачественного нефт ного кокса, т.е. кокса, который по существующей шкале качества счита етс первосортным и в наивысшей степени пригодным в качестве материала дл изготовлени высококачественных графитовых электродов, необходимо соблюдение следующих условий: исходный материал должен иметь мкнималь- ное содержание серы; содержание фракций легкого масла в исходном материале, а также количество острог вод ного пара или инертного пара, подаваемого посредством дуть в бара бан дл коксовани с целью разбавлени исходного материала, должно быть как можно более ниэ(ким с тем, чтобы ограничить чрезмерное перемешивание реакционной массы в ходе реакции замедленного коксовани ; исходный материал должен содержать как можно более низкое, а еще лучше - близкое к следовому количество некристаллизукицихс веществ (т.е. веществ, способных образовьгеать при коксовании углерод некристаллической структуры ) , или содержать такие некри- сталлизующиес вещества, которые мож но было бы практически полностью удалить путем соответствующей обработки. Исходное нефт ное сырье должно иметь незначительное содержание серы Дл сырой нефти пр мой перегонки со держание серы должно быть пор дка 0,4 вес.% или ниже, предпочтительно 0,25 вес,% или менее того.. Дл крекинг-мазута содержание серы должно составл ть в предпочтительном варианте 0,8% или ниже. Кубовые остатки после перегонки нефти и крекинг-мазуты, содержащие, более высокий процент серы, можно использовать, но только после того, как они пройдут операцию десульфиро 80 ,6 вани (обессеривани ) с целью снижени содержани серы в них до требуемого уровн . В качестве сырь дл получени нефт ного кокса можно использовать также любой другой переработанный (рафинированный) мазут, равноценный по своим качествам указанным веществам. На фиг. 1 показана схема установки дл реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - схема реактора коксовани - коксокристаллизатора. Установка содержит печь 1 дл предварительного .нагрева исходного сырь , насос 2 и трубопровод 3 дл подачи сырь в печь 1, испарительную колонну 4, трубопровод 5 дJm подачи нагретого в печи 1 сырь в испарительную колонну 4, трубопровод 6 дл отвода пека из испарительной колонны 4, трубопровод 7 дл отвода парогазовых продуктов из испарительной колонны, теплообменник 8 дл охлаждени парогазовых продуктов, барабан 9 дл отделени несконденсированных парогазовых продуктов от сконденсированного очищенного т желого масла, ректификационную колонну 10, трубопровод 11 дл подачи несконденсированных парогазовых продуктов из барабана 9 в ректификационную колонну 10, печь 12 дл нагрева т желого масла до температуры коксовани , трубопровод 13 дл подачи т желого масла из барабана 9 в печь 12, коксокристаллизатор 14, снабженный корпусом 15 с обогревательной рубашкой 16, соплом 17 дл подачи т желого масла в коксокристаллизатор 14, расположенным в верхней части корпуса 15, трубопроводом 18, расположенным в нижней части корпуса, дл подачи газообразного дуть , трубопроводом 19, расположенным в верхней части корпуса 15, дл отвода газообразных продуктов коксовани из коксокристал.пизатора 14 в ректификационную колонну 10, отверстием 20 и трубопроводом 21 дл выгрузки и отвода полученного кокса, трубопровод 22 дл подачи нагретого т желого масла в коксокристаллизатор 14, теплообменник-подогреватель 23, емкость 24, трубопровод 25 дл подачи теплоносител в емкость 24, трубопровод 26 дл подачи теплоносител из емкости 24 в теплообменник-подогреватель 23, трубопровод 27 дл поачи теплоносител иэ теплообменникаподогревател 23 в обогревательную рубашку 16 коксокристаллизатора 14, трубопровод 28 дл отвода теплоносител из обогревательной рубашки 16 в емкость 2Д, печь 29, трубопроводы 30 и 31, соедин ющие печь 29 с ректификационной колонной 10, насо 32 и трубопровод 33 дл подачи кубового остатка из ректификационной колонны 10 в печь 12, трубопровод ЗА дл подачи фракций с температурой кипени выше 200°С к всасывающему патрубку насоса 2, теплообменник .конденсатор 35, сепаратор 36, трубопровод 37, соедин ющий ректификационную колонну 10с теплообменникомконденсатором 35, трубопровод 38, соедин ющий сепаратор 36 с ректификационной колонной 10, трубопровод 39 дл отвода газообразных углеводородов из сепаратора 36 и трубопровод 40 дл отвода жидкой фракции из сепаратора 36. Установка работает следующим образом. Исходное нефт ное сьфье перекачиваетс из хранилища с помощью насоса 2 и подаетс по трубопроводу 3 в печь 1, предназначенную дл предварительного нагрева. В печи 1 исходное нефт ное сырье нагреваетс до при избыточном давлении 4-20 кг/см и затем выдерживаетс при этой температуре в течение 30500 с с тем, чтобы осуществить частичньй крекинг и термический сокинг исходного сырь . Предварительно нагр тое исходное нефт ное сырье подаетс по трубопроводу 5 в высокотемпературную испарительную колонну 4, верхние тарелки которой заполнены специальными проволочными сеткамипАддонами , предназначенными дл того чтобы предотвратить унос пека вмест с дистиллатом в процессе интенсивного испарени поступающего в колонну сырь . Пек, имеющий температуру разм гчени 10-240 С, выгружают из донной части колонны 4 через спускно трубопровод 6 в расплавленном состо нии с помощью соответствующего насоса , причем температура в нижней части колонны поддерживаетс на уров не 380-480 С при избыточном давлени 2-10 кг/см. Углеводородные фракции которые в результате быстрого испар ни при высокой температуре перешл в парообразное состо ние, вывод тс из верхней частл колонны 4 по трубопроводу 7 и, пройд через охлаждающи теплообменник 8, попадают в барабан 9, где сконденсировавшеес масло остаетс , анесконденсировавшнес газообразные углеводороды отвод тс по трубопроводу 11 и подаютс в среднюю часть ректификационной колонны 10. Сконденсированное т желое масло перекачивают насосом из барабана 9 по трубопроводу 13 в печь 12, где оно нагреваетс до 450-550°С и подаетс далее по трубопроводу 22 в верхнюю часть коксокристаллизатора 14, гдеинжектируетс через сопло 17. Т желое масло, нагретое до 450550 С, непрерывно подаетс по трубопроводу 22 через клапан в верхнюю часть коксокристаллизатора 14, снабженного обогревательной рубашкой 16, где инжектируетс с помощью -сопла 17, сохран при этом температуру 410500°С и наход сь под избыточным давлением пор дка 4-20 кг/см. В . верхней части коксокристаллизатора находитс выхлопное отверстие, через которое по трубопроводу 19 выводитс газообразна фракци легких углеводородов . При этом смолоподобна фракци т желого масла стекает вниз и постепенно накапливаетс там, претерпева одновременно превращени , составл ющие процесс коксовани . Нижн часть кристаллизатора оборудована трубопроводом 18, через который в кристаллизатор непрерьгено подаетс небольшое количество газообразной смеси, состо щей из вод ного пара газообразного углеводорода и/или инертного газа, такого, например, как азот, и нагретой до 400-500 С с целью предотвращени забивани трубопровода 18. Когда уровень кокса, накопивп1егос в кристаллизаторе, достигнет сопла 17 или приблизитс .к нему, подачу т желого масла по трубопроводу 22 прекращают и количество парогазовой смеси, нагретой до высокой температуры и подаваемой в кристаллизатор по трубопроводу 18, резко увеличивают дл того, чтобы обеспечить вынос остаточных незакоксовавшихс углеводородов из кристаллизатора . После завершени этой операции выдувани остаточных углеводородов через отверстие 20 и трубопровод 21 производ т выгрузку образовавшегос кокса из коксокристаллизатора . Дл поддержани температуры внутри коксокристаллизатора в процес91 се коксовани на уровне 410-550 С можно использовать любой подход щий дл этой цели теплоноситель, например расплавленную соль, перегретьй пар или нагретый до соответствующей температуры поток углеводородов, в частности газообразные углеводоро- ды, отводимые из кристаллизатора по трубопроводу 19. Обогревательна рубашка 16 покрываетс снаружи теплоизол ционным материалом с тем, чтобы свести к минимуму потери тепла за счет радиации. Легкие газообразные углеводороды, образующиес в результате испарени крекинга и поликонденсации смоло , подобно го. т желого масла, а таКже, небольшое количество вод ного пара или газообразных углеводородов и/или инертного газа, вывод тс из коксокристаллизатора 14 через выхлопное отверстие, расположенное в верхней его части, и по трубопроводу 19 подаютс в ректификационную колонну 10, причем место ввода их в колонну располагаетс ниже места ввода в колонну трубопровода 11. Во внешней обогревательной рубашке коксокристал лизаторов 14 непрерывно циркулируеа соответствующий теплоноситель, благодар чему обеспечиваетс поддержание температуры внутри коксокристаллизаторов на уровне 410-500 С. Циркул ци осуществл етс путем подачи теплоносител из трубопровода 25 через промежуточную емкость 24, по трубопроводу 26, через теплообменник YIoдoгpeвaтeль 23, трубопровод 27 в pv6aiiiKy 16 коксокристаллизатора 14, в из которой он выводитс по трубопроводу 28 и возвращаетс в промежуточную емкость 24. В качестве теплоносител можно использовать солевой расплав. Дл обогрева коксокристаллизатора можно использовать в качест ве теплоносител легкие газообразные углеводороды, отводимые по трубопроводу 7 (температура 450-550 С), по трубопроводу 19 (температура газовой смеси 430-520 С). Когда коксокристал лизатор 14 наполн етс образовавшимс коксом, подачу т желого Ь1асла в него прекрап ают и поток сырь направл ют в другой коксокристаллизатор, а в это врем производ т выгрузку полу

ченного кокса из коксокристаллизатора 14. Углеводородные фракции с т.кип. выше отвод т из средней

течение 260 с. Затем сырье ввод т в высокотемпературную испарительну;ю колонну, поддержива его темггературу 80 части ректификационной колонны 10 в виде погона, отбираемого непосредственно с тарелками колонны, и по трубопроводу 30 направл ют его в печь 29, где этот погон проходит термическую обработку под давлением при 500-550 0, в результате чего образуетс деготь, и возвращают затем по трубопроводу 31 в ректификационную колонну 10, куда он вводитс , по высоте колонны, ниже уровн , на котором расположен трубопровод 30. В нижней.кубовой части колонны 10 имеетс выпускное отверстие, через которое с пбмощью насоса 32 из колонны выкачиваетс кубовьй остаток у обогащенный пегтем, который по трубопроводу 33 нагнетаетс в печь 12, предназначенную дл нагрева т желого масла вместе с дистилл том. поступающим по трубопроводу 13. Газова и бензинова фракции выводимые из верхней части колонны 10, подступают по трубопроводу 37 через . теплообменник-конденсатор 35 в сепаратор 36, где происходит отделение газа от жидкости, причем газова фракци отводитс по трубопроводу 39, а жидка фракци раздел етс на две части, одна из которых по трубопро- воду 38 подаетс обратно в колонну 10 в качестве флегмы, а втора выводитс по трубо роводу 40 на склад готовой продукции. В некоторых случа х часть погона, отбираемого с тарелки колонны 10 по трубопроводу 30, можно через трубопровод 34 подсоедин ть к всасывак ему патрубку насоса 2 с целью разбавлени нефт ного сырь . поступающего дл переработки, Пример1. Крекинг-мазут, содержавц1й О,76% серы, который получают в качестве побочного продукта при обычном термическом крекинге газойл (легкого дизельного топлива), осу- , ществл емом с целью получени этилена , и который имеет свойства, приведенные в табл. 2, используетс в качестве исходного нефт ного сырь . Исходное сьфье ввод т в трубчатую печь, имеющую внутренний диаметр 4 мм, наружный диаметр 6 мм и длину 20 м, где нагревают до 490 С при избыточном давлении в системе 4 кг/см {{ вьщерживают при этой температуре в И 114 на уровне 490°С. В испарительной колонне осуществл ют быстрое испарение сырь с целью получени дистиллата , который вывод т через трубопровод в верхней части колонны. Пек, образующийс в количестве 20% от веса исходного сырь , выгружают из нижней части колонны спуст определенный промежуток времени, равный примерно 10 мин. Из колонны отвод т газ, генерируемый в процессе испарени сырь и пекообразовани , в количестве 5% от веса вводимого в колонну сырь . Т желое масло из барабана пропускают через трубчатую печь, имеющую внутренный диаметр 4 мм, наружный диаметр 6 мм и длину 4 м, дл нагрева до 450 Г,, а затем инжектируют нагретое масло под давлением 9,0 кг/см в верхнюю часть коксокристаллизатора. В коксокристаллизаторе происходит постепенное накапливание и коксовани стекакадего в нижнюю его часть смолопо добного т желого масла, легкие, не подвергшиес коксованию углеводороды вывод т через трубопровод в верхней части кристаллизатора. Выход кокса 46,2% в расчете на количество сырь , загружаемого в коксокриста лизатор (34,9% в расчете на вес исходного сырь ). В процессе кок|совани получают 18,1% (13,6% в расчете на исходное сырье) крекинг-газа 1,1% (0,g%) бензина с т.кип. до 200 28,9% (21,6%) газойл с т.кип. в ийтервале 200-300С и 5,7% (4,3%) тжкелого масла, кип щего вьше 300 С. КТР (в направлении, параллельном ,направлению экструзии) в диапазоне температур 100-400 С кокса составл ет 0,83 X 10 / С, а в днГапазоне температур ПО-ЗОО. - 6,63 х максимальное поперечное магнитное сопротивление 18% (все указанные характеристики измерены дл образца искусственного графита, изготовленного из кокса, полученного в зтом, примере). Пример 2.В качестве исходного сырь используют гидродесульфированньй продукт, содержащий 0,3% серы, который получен из крекинг-мазута , содержащего 1,05% серы и полу-ченного в качестве побочного продукта при обычном термическом крекинге газойл в системе производства этилена . 0 Переработку указанного сырь осуществл ют в том же коксокристаллизаторе тем же способом и в тех же услови х, что и в примере 1. На стадии быстрого испарени из кубовой части испарительной колонны отвод т пек в количестве 7,8% от веса исходного сырь . Из колонны отвод т газ в количестве 0,8% от веса сырь . Выход кокса 22,8% в расчете на загрузку коксокристаллизатора (т.е. 20,% в расчете на вес исходного сырь ). На стадии коксовани получают 13,1% от загрузки коксокристаллизатора (12,0% от веса исходного сырь ) крекинг-газа, 1,9% (1,7%) бензиновой фракции с т.кип. до 200°С, 53,2% (48,6%) фракции легкого дизельного топлива (газойл ), кип щей при 200ЗОО С и 9,0% (8,2%) т желого масла, кип щего выше 300°С. Пример 3. Газойль (фракци , кип ща при 200-300 с), называемый также коксовым газойлем и полученный в качестве побочного продукта на стадии коксовани примера 2 (его свойства представлены в табл. 2), ввод т со скоростью 1 кг/ч в печь, имеющую внутренний диаметр 4 мм, наружный диаметр 4 мм и длину 40 м и подвергают термическому крекингу при 530 С и давлении 65 кг/см, т жельй „статок (мазут), кип щий вьппе , отбирают в качестве термического дегт , а непрореагировавщее масло рециркулируют в систему дл продолжени термического крекинга. Получают 33,5% крекинг-газа, 29,9% бензиновой фракции, кип щей в интервале температур до , и 36,6% термического дегт (в расчете на исходный газойль), кип щего выше . Полученный термический деготь (т желое масло) ввод т в коксокристаллизатор , который использовалс в примере 1, и провод т коксование в тех же услови х, что и в примере 1. В итоге получают 47,3% кокса, 23,1% крекинг-газа и 29,6% крекинггазойл (в расчете на вес термического дегт , загруженного в коксокристаллизатор ). П р и м е р 4. Исходное сырье, используемое в примере 1, смешивают с 0,5%-ной (в расчете на его вес) гидроокисью натри , вз той в виде водного раствора. На стадии высоко13 температурного испарени из кубовой части испарительной колонны удал ют пек в количестве 29,0% вместе с газовой фракцией (1,1% от веса исходного сырь ). После коксовани выход кокса 47,3% на вес термического дегт , загруженного в коксокристаллизатор (24,2% в расчете на вес исходного сцрь ), в процессе коксовани (10,6%) крекинг газа и 50,3% (35,1%) крекинг-газойл . Пример 5. В качестве исходного сырь используют остаток после отгона легких фракций (полугудрон) из Минасовской сырой нефти, свойства которого представлены в табл. 2. .. Указанное исходное сырье ввод т в печь, Го еющую внутренний диаметр 4 1Ф1, наружный диаметр 6 мм и длину 40 м, и нагревают под избыточным давлением 20 кг/см до 480 С после чего выдерживают при этой температуре в течение 190 с. Подвер нутое термической обработке исходно сырье ввод т в высокотемпературную испарительную колонну и подвергают быстрому испарение при атмосферном давлении и температуре 400 С с целью отгонки из него дистилл та, отводимого через выхлопное отверсти в верхней части колонны, и удалени пека, который выгрзпкают из кубовой части колонны (в количестве 20,7% от веса исходного сырь ), спуст 15 мин, в течение которых он находилс в этой кубовой части, вместе с газом, выдел ющимс в количестве 21,0% от веса исходного сырь . Полу ченный флаш-дистиллат (68,3% в расчете на вес исходного сырь ) пропус кают через печь, нагревают до 450 С и инжектируют под избыточным давлег нием 9 кг/см в верхнюю часть коксо кристаллизатора, снабженного обогре вательной рубашкой. В ходе процесса происход щего в коксокристаллизатор смолоподобное т желое масло постепе но и во все возрастающем количестве . накапливаетс в нижней части аппарата превраща сь при этом в кокс, тогда как легкие незакоксовавшивс углеводороды удал ютс через выхлопное отверстие в верхней части кристалли затора. Выход кок,са 5,9% в расчете на загрузку.кристаллизатора (или 4,1% в расчете на вес исходного сырь ). 80 На стадии коксовани получают 18,2% (12,4%) крекинг-газа, 20,0% (13,6%) бензиновой фракции, перегон ющейс в интервале т,кип. до 200, 34,5% (23,6%) фракции легкого дизельного топлива (газойл ), перегон ющейс в интервале т.кип. -.200300 С , и 21,4% (14,6%) т желого масла, кип щего выше 300°С. Пример 6. В качестве исходного сьфь используют Джатибарангскую сьфую нефть пр мой гонки, свойства которой представлены в табл. 2. Указанное исходное сырье ввод т в печь, имеющую внутренний диаметр 4 мм, наружный диаметр 6 мм и длину 40 м, и нагревают под избыточным давлением 18 кг/см до 480с, выдерживают при этой температуре в течение 300 с. После такой термической обработки сырье ввод т в барабан, имеющий диаметр 100 мм и высоту tOOO мм, который обогревают снаружи с помощью электри ческой обмотки, и коксуют при 415С и давлении 3 кг/см дл удалени некристаллизующихс веществ, содержащихс в исходном сырье,в виде кокса. . Количество кокса, образовавшегос на этой стадии, 1,0% от веба исходного сырь , получают 10,8% (в расчете на исходное сырье) крекинг-газа. Дистилл т , полученный на этой стадии коксовани (в количестве 78,2% от веса исходного сырь ), ввод т в печь, имеющую внутренний диаметр 4 мм, наружных диаметр 6 мм и длину 4м, нагревают до 440 С (на выходе из подогревател ) и затем инжектируют под избыточным давлением 10 кг/см в верхнюю зону коксокристаллизатора (аналогично тому, который использовалс в примере 1), оборудованного нагревательной р башкой. Выход образовавшегос в кристаллизаторе кокса 11,2% в расчете на загрузку кристаллизатора (или 8,8% в расчете на вес исходного сырь ), Свойства кокса, полученного по примерам 1-6, представлены в табл. 3. Пример 7. Иллюстрирует превосходство технологической системы коксовани , основанной на использовании описанного коксокристаллизатора , над системой замедленного коксовани . Дл проведени сравнительных экспериментов используют исходное сырье, указанное в примере 2, В первом опыте соответствутмчес сырье, а именно дистилл т из колонны высокотемпературного испарени , подвергают предварительному нагреву до 45.0 С в печи, говеющей внутренний диаметр 4 мм, наружный диаметр 6 мм и длину 4 м, и инжектируют под избыточным давлением 9 кг/см в верхнюю зону крксокристаллизатора, использовавшегос в примере 1, снабженного внешней обогревательной рубашкой. Во втор опыте то же сырье подвергают предварительному нагреву тем Же способом, что и в первом опыт и затем ввод т в обычный барабан замедленного коксовани и коксуют в обычном режиме. Результаты двух опытов представлены в табл. 4. Сравнение полученных результатов указьтает на значительное улучшение свойств кокса, полученного в первом опыте {в соответствии с предлагаемым способом), по сравнению со свойствам кокса из второго опыта (полученного соответствии с известным способом замедленного коксовани ), в частност в отношении КТР, КОР и величины макс194ального поперечного магнитного сопротивлени . Пример 8 (иллострирует преи мущества системы коксовани по предлагаемому способу, основанной на использовании коксокристаллизатора, по сравнению с обычной системой замедленHo .ro Коксовани в отношении изменени кетества кокса в зависимости от его положени по высоте коксового барабана ) .

Максимальное поперечное

Кокс магнитное сопротивление (10 кгс, 77 К), %

Таблица 1

Коэффициент линейного теплового расширени (сверх 100-400°С), Дл сравнени воспроизвод т оба опыта, описанных в примере 7, использу ту же сырьевую загрузку. Свойства кокса, полученного в этих двух опытах, определ ют в каждом случае на нескольких образцах кокса, вз тых в верхней части, середине и в нижней части обоих барабанов дл коксовани . Полученные результаты приведены в табл. 5. .Полученные результаты указывают на то, что изменение качества кокса с изменением его положени в коксовом барабане происходит в меньшей степени ПРИ пповепении процесса коксовани в коксокристаллизаторе (в соответствии с предлагаемым способом), чем в обычном барабане замедленного коксовани . Так, например, КТР кокса, полученного по предлагаемому способу в коксокристаллизаторе, в диапазоне температур 100-400 С дает дисперсию (разброс) всего лишь 0,05-0,6 / тогда как дл кокса, полученного в обычном барабане замедленного коксовани ,дисперси составл ет 0,110 ,17x10 /с. Дисперси величины максимального поперечного магнитного сопротивлени дл кокса, полученного в коксокристаллизаторе, 0,1-0,4, тогда как дл кокса, полученного в обычном барабане замедленного коксовани , - 1,3-2,2%. Кокс, полученный по предлагаемо у способу отличаетс необычной высококристаллической текстурой и превосходит по качеству нефт ной кокс высшего сорта.

16

6 - 10 3-6

1,0 1,0 - 1,2 1,2

I

0)

с s

tfl t;

cfl

nj

s

rt o.

fcfl и

0.0

0)

с s к ш s

Н I 00 rin «s

о vO

00 00

-

t CJ n О « О

о u о

a: аз u - .

о d

m (- о s о to и

r

tn

о

0

-a1

D

о

O

t

О

«s

О

vO

CNJ

CM

чО

1Л

Ln

о

Ч

СГ.

00 iTl

о r

00

LO

о c rЧО rСвойства полученного кок

КТР, при 25-125°С

при 100-400°С КОР,

при иО-ЗОО С Максимальное поперечное магнитное сопротивление, Сопротивление раздавлива КОР, , при ПО-ЗОО С 6,85 6,66 Максимальное поперечное магнитное 19,9 19,8 сопротивление, % Обожженный Сопротивление раз62 ,7 73,8 давливанию, %

0,34 1,06

7,66 12,1

56,3 6,52 8,32 8,00 7,75 19,9 11,2 12,1 13,4 с 63,2 40,3 56,3 60,5

в

гв Фпг

IS

ff

Claims

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО НЕФТЯНОГО КОКСА, включающий термообработку исходного нефтяного сырья при 430-520 С и давлении 4-20 кгс/см² в течение 30-500 с, ректификацию термообработайного нефтяного сырья при 380-480 С и давлении 0-2 кгс/см* для удаления таких примесей, как пек или кокс, и получение очищенного тяжелого масла, нагрев очищенного тяжелого масла до 450-550°С, загрузку его в реактор коксования и коксование его при 450550° С и давлении 4-20 кгс/см^г, отличающийся тем, что, с целью повышения качества кокса, очищенное тяжелое масло загружают в реактор коксования сверху вниз при одновременном вдувании в реактор ' инертного газа снизу вверх и температуру коксования поддерживают путем косвенного теплообмена. _ .

SU <„> 1149880 >

1 1149880