Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Октября 2011 в 23:33, реферат
Назначение процесса коксования. Образование кокса при термическом крекинге ограничивает возможности дальнейшего углубления процесса. Выход светлых продуктов при крекинге гудрона или мазута не превышает 35—40%. Если же установка термического крекинга работает в режиме висбрекинга, то выход светлых продуктов еще меньше.
Выход их можно значительно повысить, если при термическом разложении не опасаться образования кокса, не считать его вредным побочным продуктом. Технической формой такого деструктивного процесса является коксование — одна из разновидностей термических процессов.
Устройство основных аппаратов. Коксовые камеры. Коксовая камера представляет собой пустотелый аппарат. Количество и размер камер зависит от производительности установки по сырью, качества сырья, температуры и давления в камерах. Повышение давления способствует увеличению выхода кокса и газа, позволяет повысить скорость подачи жидкого сырья в камеру, использовать избыточное давление в системе для подачи газа на узел очистки от сероводорода.
Диаметр коксовых камер на отечественных установках равен 3,0—6,5 ж, а высота 22—30 м. Корпус и днища изготавливаются из биметалла (углеродистая сталь-f сталь с содержанием 11 —13% хрома). На отечественных установках замедленного коксования Эксплуатируются коксовые камеры, работающие под давлением 1,8 и 4 ат. Диаметр реакционных камер, работающих под давлг нием 4 ат, меньше, чем камер пониженного давления, а выход кокса при прочих равных условиях выше.
Коксование в псевдоожиженном (кипящем) слое. Схема установки. В нашей стране процесс коксования в кипящем слое освоен в опытно-промышленном масштабе, строится первая мощная промышленная установка. Отличительная особенность этой установки— комбинирование с первичной перегонкой нефти. Сырье коксования поступает непосредственно с низа атмосферной колонны блока первичной перегонки и не нуждается в предварительном подогреве в трубчатой печи. Разработаны также проекты самостоятельных установок коксования в кипящем слое большой мощности.
\П
Рис. 48.
Схема блока термоконтактного крекинга
(коксования в кипящем слое) установки
АТ-ТКК' /—сырье; II
— газ на абсорбцию и стабилизацию;
/// —кокс; IV — бензин; У —легкий газойль
(фракция 180—350 °С); VI— тяжелый газойль
{фракция (350—420 °С или > 350 °С); "///—
рециркулят (фракция > 420 °С); VIII —
воздух; IX — водяной пар.
Переработка
мазута на блоке коксования (термоконтактного
крекинга — ТКК) комбинированной
установки АТ-ТКК может
При работе по варианту с рециркуляцией горячий мазут подается в парциальный конденсатор К-1, расположенный над реактором и представляющий собой одно целое с реактором. В К-1 за счет тепла продуктов коксования, поступающих снизу — из реактора, от мазута отгоняется широкая фракция, соответствующая по пределам перегонки (350—500 °С) вакуумному газойлю установок АВТ. Эта фракция вместе с парами продуктов коксования уходит на разделение в колонну К-2. Фракцию, перегоняющуюся выше 500 °С, забирают насосом с низа /(-/ и подают на коксование в реактор Р-1,
Продукты коксования из Р-1 переходят в парциальный конденсатор 7(-1, где отделяется наиболее тяжелая часть продуктов реакции, которая идет на повторное коксование или выводится с установки как компонент котельного топлива.
В основной ректификационной колонне установки К-2, куда поступают пары из К-1, происходит разделение продуктов коксования на тяжелый газойль коксования, легкий газойль и смесь бензина и газа.
В составе установки предусмотрены также блок очистки газг от сероводорода, сжатие газа компрессором и блок абсорбции и стабилизации, где производится стабилизация -бензина, выделение из газа головки стабилизации и деэтанизация последней.
Кокс-теплоноситель установки коксования в кипящем слое представляет собой порошок, состоящий из частиц округлой формы диаметром 0,075—0,3 мм. Вместе с отложившимся на нем свежим коксом теплоноситель выводится снизу реактора и транспортируется в коксонагревагель Р-2, где также поддерживается взвешенный слой теплоносителя, но уже с иомощыо воздуха. Часть кокса в токе воздуха сгорает, а остальная нагревается до 600— 620°С. Нагретый кокс возвращается в реактор.
Количество сжигаемого кокса колеблется в зависимости от варианта работы установки и температуры реакции. Как показал расчет теплового баланса установки, при варианте с рециркуляцией должно сжигаться ~ 32%, а при одноходовом процессе — около 48% от общего количества получаемого кокса.
При сжигании кокса образуются дымовые1 газы, содержащие значительное количество окиси углерода и имеющие высокую температуру. В котле-утилизаторе П-1 этот газ сжигается, и за счет физического и химического тепла дымовых газов вырабатывается водяной нар. Количество пара превышает необходимое для нужд установки термоконтактного крекинга, и, следовательно, эта установка служит как бы дополнительной котельной для нефтеперерабатывающего завода.
Часть кокса из Р-2 выводится в сепаратор-холодильник СХ-1, где крупные частицы кокса отделяются, охлаждаются и выводятся в качестве балансового кокса через емкость Е-2.
Мощность строящейся установки коксования в кипящем слое составляет 1600 тыс. г мазута или 900 тыс. г/год гудрона. Диаметр основного аппарата установки-реактора 7,6 м, а коксонагрева теля 10,6 м. Температура в слое кокса составляет: в реакторе 510 -540° С, в коксонагревателе 600—620° С.
Технико-экономическая характеристика различных способом коксования. Выбор той или иной модификации процесса коксова ния для строительства на нефтеперерабатывающем заводе завися i от того, какая цель при этом преследуется. Экономические показа тели (себестоимость продукции, стоимость строительства, числен иость обслуживающего персонала) установок замедленного коксо вания и коксования в кипящем слоче приблизительно одинаковы.
Достоинством замедленного коксования является больший выход кокса. Выход кокса W1{ (вес. %) при замедленном коксовании может быть выражен уравнением
Гк=~2,0+ 1.66К
а при коксовании в кипящем слое:
WK — 1.16К
где К — коксуемость сырья, вес. %.
Из сравнения этих выражений нетрудно заметить, что при переработке одного и того же сырья замедленным коксованием можно получить в 1,5—1,6 раза больше кокса, чем при коксовании в кипящем слое. Освоенная технология прокалки кокса приспособлена только для переработки кускового кокса.
Процесс ТКК обычно выбирают для строительства в том случае, когда стоит задача увеличить выход светлых, а процесс замедленного коксования — когда существует потребность в увеличении выработки нефтяного кокса.