Способ получения высококристаллического нефтяного кокса

нию при 380 - 480 ф С и давлении 02 кг/смдля удаления пека.Кроме того, предварительный нагрев нефтяного сырья проводят в присутствии основного соединения в формегидрата окиси или карбоната щелочного или щелочно-земельного металла.При этом основное соединение берутв количестве 0,5 - 10 вес.Ъ из расчета на нефтяное сырье .Причем нефтя"ое сырье преднаригельно.нагревают до 430 - 520 С втечение 200 - 500 с,В предлагаемом способе получают выфсококристаллический нефтяной кокс,имеющий КТР в направлении, параллель" 15ном экструзии, равный или менее1,010 / С при 100 - 400 С, измерение проводится на образце в видеграфитового остатка.В качестве исходного сырья может 20применяться сырая нефть с содержанием серы 0,4 вес,Ъ или ниже, остаток перегонки сырой нефти, крекингмазут с содержанием серы 0,8 вес.Вили ниже и обессеренный продукт ссодержанием серы 0,8 вес.% или ниже,получаемый из любого остатка перегонки или крекинга нефти .На чертеже представлена схема одного из вариантов осуществления пред ЗОлагаемдго процесса.Нефтяное сырье подается по линии 1 в трубчатый подогреватель 2 без или с добавкой небольшого количества гидроксида или карбоната щелочного 35 или щелочно.-;земельного метафора, который поступает по линии 3. В этом подогревателе сырье нагревается до температуры 430 - 520 С под давлением 4 - 20 кг/см и выдерживается при 4 ОЯ,этой теглпературе 30 - 500 с, за которые происходит крекинг и набухани сырья. Термически обработанное сырье направляется в испарительную колонну 4, где подвергается однократному испарению. Внизу испарительной колонны 4 циркулирует теплоноситель по линии 5 для поддержания температуры в пределах 410 - 430 фС. Тяжелаяфракция термически обработанного 50 сырья с температурой 410 - 430 С выводится по линии 6 через клапай 7 в виде смолы, Дистиллят, отделенный от смолы в испарительной колон-. не 4, направляется в основную колонну 8 фракционирования. В случае, если условия процесса н подогревателе 2 становятся настолько жесткими, что однократная обработка сырья н испарительной колонне 4 недостаточна или же блокировка трубчатого подагре. РО вателя неизбежна, операцию предварительной термической обработки модиФицируют следующим образом.Между испарительной колонной 4 и основной колонной 8 помецается га зожидкостный сепаратор 9 для осуществления конденсации части предва рительно нагретого сырья, из которого удаляется смола, и конденсат рециркулирует по линии 10 на вход подогревателя 2, где смешивается с сырьем. Таким образом, осуществляется полная термическая обработка в подогревателе 2. Испарительная колон. на 4 снабжена каплеотбойником 11 для того, чтобы избежать попадания в основную колонну инородных и нежела-,тельных веществ, увлекаемых дистиллятом. Сырье, поступившее в основную колонну 8, смешивается с ней, с реЬиркулирующим маслом или с термичес ким дегтем, а затем выводится внизу колонны по линии 12 и направляется в коксовый подогреватель 13. Подогретое до 430 - 460 С сырье загружается чеРрез клапан 14 в барабан 15 или 16 замедленного коксования, где подвергается коксонанию при 430 - 460 С под давлением 4 - 20 кг/см. Газ и фракции легкого масла, которые являются побочными продуктами и в барабане коксования,ныводятся сверху барабана через клапан 17 и рециркулируют в основную колонну 8, где они фракционируются на гаэ, бензин, газойль и рециркулирующее масло. Газ выводится сверху колонны 8 по линии 18, бензин - по линии 19 и рециркулирукщее масло - по линии 12 и подогреватель 13 коксования после смешения со свежим сырьем нниэу .,колонны 8. Барабаны 15 и 16 коксования ис-. пользуются попеременно для замедленного коксования, они переключаются каждые 36 ч. В то время как в одном идет реакция, из другого выгружается образовавшийся кокс.Фракция газойля, получаемая в барабане коксования, через основную колонну 8 может быть загружена по линии20 н аппарат 21 термического крекинга 21, где подвергается термическому крекингу при 510 - 550 С под данлением 35 - 65 кг/см на газ, бензинги термический деготь, которые по линии 22 рециркулируют в основную ко-. лонну 8. Термический деготь смешивается таким образом внизу колонны со фсвежим сырьем и рециркулирующим маслом, повышая выход кокса. Фракцию гаэойля можно напранить прямо для отгона легких Фракций в отпарную колонну 23, где удаляется легкое масло, агазойль выводится по линии 24 и находит любое желаемое применение. В последнем случае выход кокса ниже, но качество кокса не изменяется.Н р и м е р 1 . В качестве исходного сырья используют термический деготь, названный куббвым дегтем,который получают как побочный продуктч процессе обЫчного термического крекинга газойля в целгх получения этилена с содержанием серы 0,76 (его свойства приведены в табл. 1) .Сырье направляют в,трубчатый нагреватель из нержавекщей стали с внут ренним диаметром 4 мм, наружным диаметром 66 мм и длиной 20 м с внешним подогревом с помощью теплоносителя, где нагревают под давлением 4 кг/см до 450 С с выдерживают при этой тем пературе около 260 с,. Затем сырье. направляют в среднюю часть высокотем, пературной испарительной колонны диаметром 100 мм и высотой 1000 мм с внешним обогревом спомощью проволоч , ного электронагревателя. В этой колонне осуществляют однократное испарение сырья при 450 фС под давлением О кг/см.и времени удерживания 10 мин внизу колонны, при этом сверху колонны удаляют дистиллят, а снизу - смолу в количестве 24,6 на .сырье, газ в количестве 5 на сырье.Затем дистиллят направляют в фракционирующую колонну для разделения на легкие фракции и тяжелый остаток.Тяжелый остаток подают в трубчатый нагреватель с внутренним и внешним диаметром 4 мм и б мм, соответственно, для подогрева до температуры,необходимой для последующего коксования, и загружают в барабан коксования, где подвергают замедленномукоксованию при 435 С под давлением9,0 кг/см в течение 38 ч с выходом28,5 кокса на загрузку (20 на сырье) . Побочные продукты коксова. - .ния : газ 11,5 (3,1); бензин с ,температурой .кипения до 200 ОС 25,4 (15,2) газойль с температурой кипения 200 - 300 28.9(17,3) и тяжелое масло 40 с температурой кипения ЗОООС 5,7(3,4р и м е р 2 . В качестве сырья используют термический деготь, названный этилен-кубовым остатком, ко торый получают в качестве побочного продукта в процессе обычного термического крекинга нефти в целях. получения этилена с содержанием серы 0,02, 50. Сырье направляют в трубчатый нагреватель из нержавеющей стали, такой; же, как в примере 1,нагревают под давлением 4 кг/см до 430 С и выдерживают при этой температуре около 260.с. Нагретое сырье направляют в среднюю часть высокотемпературной испарктельной колонны, такой же, что и в примере 1, где осуществляют однократное испарение при 400 ОС и 60 0 кг/см и времени удерживания около 10 мин с выделением дистиллята в качестве головки и смолы снизу колонны в количестве 17,7 на сырье и газа в количестве 2,6 на сырье . 65 Дистиллят направляют во фракциоии- .рующую колонную для разделения на легкиефракции и тяжелый остаток. Тяжелыйостаток подают в трубчатый нагреватель, такой же, каки в рримере 1,для подогрева до температуры, необходимой для последующего коксования,и загружают в барабан коксования,где осуществляют замедленное коксование при 435 С под давлением9,0 кг/см в течение 38 ч, выходкокса 21,0 на загрузку ( 16,7 насырье). Побочные продукты коксования : газа 7,3 (5,8) бензин с температурой кипения до 200 фС 25,1(20,1); газойль с температурой кипения 200 - ЗОООС 32,3 (25,7) и тяжелое масло с температурой кипенияЗОООС 14,3 (11,4).П р и м е р 3 . В качестве сырьяиспользуют остаток после отгона легих фракций сырой нефти,Сырье направляют в трубчатый нагреватель из нержавеющей стали с внут-,ренним диаметром 4 мм, внешним диаметром б мм и 40 м в длину с внешним подогрев м с помощью теплоносителя,гденагревают его под давлением 20 кг/смдо 480 ОС и выдерживают его при этойтемпературе около 190 с. Термически обработанное сырье направляют всреднюю часть высокотемпературной испарительной колонны, где подвергаютоднократному испарению при 400 С и0 кг/см 2-и времени выдержки около"15 мин внизу колонны с выделениемдистиллята в качестве верхнего погона и смолы в качестве нижнего погонав количестве 10,7 на сырье, и газав количестве 21,0 на сырье. Дистиллят направляют во фракцион рующую колонну для разделения на легкие фракции и тяжелый остаток. Тяжелый остаток подают в .трубчатый нагреватель, такой же, как и .в примере 1, для нагрева до температуры, необходимой для последующего коксования, и загружают в барабан коксованиягде осуществляют замедленное коксовану при 435 ОС под давлением 9,0 кг/см за 38 ч, выход кокса на загрузку 5,9 (4,1 на исходное сырье). Побочные продукты коксования : газ,2 (12,4); бензин с температурой кипения ЗОООС 20,0 (14,6) .П р и м е р 4 . Повторяют методику примера 1 с некоторым добавлением, сырье смешивают с водным раствором гидроксида натрия в количестве 0,5 на сырье. На стадии однократного испарения получают смолу в количестве 17,0 и газ в количества 5,0. На стадии коксования получают кокс с выходом 34,5 на загрузку (26,9 на сырье) и побочные продукты,: газ 15,2 (11,9)и крекинг-мазут 50,3 39, 3Сравнение примеров 1 и 4 показывает преимущества как в выходе, так и в качестве кокса, полученного по методике примера 4.П р и м е р 5 . В качестве сырья используют сырую нефть Щ а Ьагапд 5 ее свойства приведены в табл. 1).Сырье направляют в трубчатый нагреватель из нержавеющей стали с внутренним диаметром 44 мм, внешним диаметром 6 мм и 40 м в длину с внешним 10 обогревом с помощью теплоносителя где нагревают его под давлением ( 20 кг/см до 480 С и выдерживают при этой температуре около 230 с. Термически обработанное сырье. направляют в 15 среднюю часть высокотемпературной испарительной колонны с диаметром 100 мм, высотой 1000 мм и с внешним обогревом,/помощью проволочного электронагревателя, где осуществляют однократное 20 испарение сырья при 400 ОС и 0 кг/см и времени удерживания около 5 мин внизу колонны с выделением дистиллята в качестве верхнего погона и смолы в качестве нижнего погона в количестве 12,0 на сырье и газа в количестве 10,0 на сырье. Днстиллят направляют во фракционирующую колонну для разделения на легкие фракции и тяжелый остаток, Тяжелый остаток подают в трубчатый нагреватель с внутренним диаметром 4 мм и внешним диаметрам 66 мм для подогрева до температуры, необходимой для последующего коксования, и загружают в барабан коксования, где осуществляют замедленное коксование при 435 еС и 9,0 кг/см за 24 ч, выход кокса 10,1 на загрузку ( 7,8) на сырье. Побочные продукты кокса нания,: газ 9,8.(7,6) бензин с температурой кипения до 200 ОС 22,4 (17,5); газойль 48,.1 (37,5) и тяжелое масло с температурой кипения 300 ОС 9,6 17,5), 45П р и м е р 6 . В качестве сырья используют обессеренный продукт, содержащий 0,3 серы из крекинг-мазута, названный обессеренным дегтем, который получают при обессеривании 50 Мззута, являющегося побочным продуктом обычного термического крекингагазойля в производстве этилена свой.ства приведень в табл. 1),Сырье направляют в трубчатый наг-.реватель из нержавеющей стали с внутренним диаметром 4 мм, внешним диаметром 6 мм, 30 м в длину с внешним обогревом с помощью теплоносителя, где нагревают его под давлением20 кг/см-до 490 С и выдерживают егопри этой температуре около 250 с.Затем сйрье направляют в среднюючасть высокотемпературной испарительной колонны диаметром 100 мм,высотой 1000 м ис внешним обогревомс помощью проволочного электронагревателя, где осуществляют однократное испарение сырья при 400 ОС и0 кг/см и времени удерживания около 10 мин колонны с выделением дистиллята в качестве верхнего погонаи смолы в качестве нижнего погона,соответственно в количестве 7.,9 насырье и 1,5 на сырье. Затем дистил.лят направляют ва фракционирующуюколоннудля разделения на легкиефракцйи и тяжелый остаток. Тяжелыйостаток подают в трубчатый подогреватель с внутренним диаметром 4 мми внешним диаметром 6 мм для подогрева до температуры, необходимойдля последующего коксования, и загружают в барабан коксования, гдеосуществляют замедленное коксованиепри 435 ОС и 9,0 кг/см за 38 ч,выход кокса 10,9 на Загрузку9,9на сырье). Побочные продукты коксования,: гаэ 3,6 (7,8; беонэин с температурой кипения до 200 С 5,015,5) газойль 50;4 (45,7)и тежелоемасло с температурой кипения.300 фС25,1 ( 22,7).П р и м е р 7 . Повторена методика примера 6 с некоторыми изменениями.В сырье добавили 1 карбоната натрия в виде водного раствора. Выходкокса повышается до 11,5 насырье, а также улучшают его свойства.Свойства кокса,полученного попримерам.1 - 7 приведены в табл. 2.Этот кокс относится к классу высококристаллического кокса.Э ФД К ай йф фОк кеа адЭ 9Цсо офо оа р о фа д е о 1 1 1 1 ю щс е фд но Э й с 4 Р х х Ф 1 ч Э 1; о 3 в 6 О ь о о Э ьх6 ОЮ оаЭ до о"цо р Э И х 6 Ф а Э е С О оэ о х 1 .1 1 1 1 1Ю о %4 в1 11 а.1 1161 1Й4 о1 ьо - 5 х5 юв оЭ 3 Ис эх а6 ь 1нааохиих иэахлМОЭ сЛ6 ЦЗ СЧхао 01 О Ю о Фь о %Ч 1 м Я сЧгь, Э О Ф Ир О х 0 хр н ф п 3- в о воа ело Ооо М хм 1 3 ио 1; . с Х хэ х ОМ 60 эх с х6 о 1 1 гс, Х Х 1 хд ( :во д эое и, аз б) И сРГ- Л СЧ ио ос с со о оФ " Ю О о оь ь с о о о ЛОЪ 1" Ф Рщо оь с сСь О О О ах ФХ 6х ц дд ю ож.а о3 6 Ны а оД ЦЮР5 в 3 хо а хид 8 х хс 4ц .ищ ноо ох оО 1 Ф Х-ост ехр авитель Н. Сд Т.Фанта501арственногоизобретений- 35, Раушск жова Корректор ыедак Вобк г аз 1188/80 Подписноекомитета СССРи открытийая наб., д. 4/5 ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Москва, Жиал ППП "Па г. ужгород, ул. Проектная 1. Способ получения высококристаллического нефтяного кокса из неф тяного сырья, включающий предвари-, тельный нагрев сырья, Фракционирова ние на легкие Фракции и тяжелый остаток, нагрев тяжелого остатка до 430 460 фС и последующее коксавание его при 430 - 4 б 0 С и давлении 4 - 20 кг/см в течение 20 - 30 ч, о т - 3 О2л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса и повышения качества кокса, нефтяное сырье пред. варительно нагревают до 430 - 520 фС и давлении 4 - 20 кг/смф в течение 30 - 500 с, .затем перед фракционированием его подвергают однократному испарению при 380 - 460 фС и давлении 0 - 2 кг/смдЛя удаления пека. 2. Способ по и. 1, о т л .и ч а - ю щ и й с я тем, что предварительный йагрев нефтяного сырья проводят в присутствии основного соединения в Форме гидрата окиси или карбоната. щелочного или щелочно-земельного металла.3, Способ по п. 2, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что основное соединение берут в количестве 0,5 10 вес,% из расчета на нефтяное сырье.4. Способ по пп, 1 - 3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что нефтяное сырье предварительно нагревают до 430 - 520 С.в течение 200 - 500 с.Источники информации принятые во вниманиери зкспертизе1. Патент франции Р 2174295, кл. С 10 В 57/02, опублик 1973.