Эффективность процесса замедленного коксования при многовариантных режимах работы

• Автор: Кузора, Игорь Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.17.08, 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ангарск
• Количество страниц: 169 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Анализ проблем переработки углеводородного сырья на

установках замедленного коксования

1.1.1. Влияние сырья на выход продуктов коксования.

1.1.2. Влияние технологических параметров на выход и физикохимические характеристики продуктов коксования.

1.1.3. Физикохимические характеристики кокса и проблемы их

улучшения

1.1.4. Влияние сырья на качество кокса.

1.1.5. Термические и термохимические методы удаления серы и

металлов из кокса
1.2. Проблемы определения выхода кокса при коксовании
различного сырья.
1.3. Образование в процессе замедленного коксования агрегативно
устойчивых эмульсий, проблемы их переработки и методы разрушения.
1.3.1. Образование воднотопливных эмульсий
1.3.2. Применяемые методы разделения воднотопливных эмульсий
1.3.3. Образование в процессе замедленного коксования эмульсий
водаловушечный нефтепродукт.
1.3.4. Применяемые методы разделения эмульсий водаловушечный
нефтепродукт.
1.4 Постановка задач исследований.
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Физикохимические характеристики компонентов сырья, выход
и качество продуктов установки замедленного коксования ОАО АНХК.
2.2. Исследование возможных факторов воздействия на выход и
качество продуктов УЗК в условиях ОАО АНХК.
Выводы к разделам 2.1.2.2.
2.3. Эмульсии воды в нефтепродуктах, образующиеся в процессе
коксования на УЗК ОАО АНХК.
Выводы к разделу 2.3.
2.4. Методы исследования.
2.4.1. Лабораторная установка и методика по коксованию тяжелых
нефтяных остатков
2.4.2. Пилотная установка и методика по исследованию процесса разрушения воднотопливных эмульсий на гидрофобных насадках
2.4.3. Методы анализа сырья и продуктов процесса замедленного
коксования.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЦЕССА КОКСОВАНИЯ
3.1. Исследование влияния глубины концентрирования прямогонных
нефтяных остатков на выход и качество продуктов
3.2. Оценка влияния высокоароматических компонентов в сырье на
эффективность процесса коксования
3.2.1. Выход продуктов коксования, потребительские и экологические
характеристики кокса.
3.2.2. Оценка влияния состава сырья на микроструктуру и физикохимические характеристики кокса
3.3. Проведение процесса коксования углеводородного сырья в
присутствии водорода.
3.4. Разработка метода оперативного определения выхода кокса
Выводы к главе 3
4. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ НА УЗК АГРЕГАТИВНО УСТОЙЧИВЫХ ЭМУЛЬСИЙ И РАЗРАБОТКА
ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ ДЛЯ ИХ РАЗРУШЕНИЯ
4.1. Воднотопливные эмульсии.
4.1.1. Определение причин и факторов образования агрегативно
устойчивых воднотопливных эмульсий.
4.1.2. Исследование механизма разрушения воднотопливных
эмульсий на гидрофобных коалесцирующих насадках
Выводы к разделу 4.1.
4.2. Эмульсии водаловушечиый нефтепродукт.
4.2.1. Исследование агрсгативной устойчивости эмульсий вода
ловушечный нефтепродукт.
4.2.2. Разработка процесса обезвоживания и переработки ловушечного
нефтепродукта
Выводы к разделу 4.2.
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОМЫШЛЕННОГО АПРОБИРОВАНИЯ РАЗРАБОТОК НА УЗК ОАО АНХК
5.1. Подбор оптимального смесевого сырья для установки замедленного коксования.
5.2. Обезвоживание дизельной фракции коксования в аппарате с
гидрофобной коалесцирующей насадкой
5.3. Процесс переработки ловушечного нефтепродукта коксования.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Процесс замедленного коксования при налаженном сбыте нефтяного кокса и сбалансированной мощностью с процессами каталитического крекинга и гидрокрекинга обеспечивает практически безостаточную переработку нефти. Получение максимального количества дистиллятных продуктов основной вариант работы УЗК за рубежом. Бензин, дизельную фракцию коксования ДФК после гидроочистки направляют для приготовления товарных автомобильных и дизельных топлив 3, 5, . Кокс отгружают потребителям для применения, в основном, в качестве электродного для производства алюминия и специальных марок стали, а также для получения кремния, карбидов, электрокорунда, ферросплавов, в качестве топлива и т. Тяжелый газойль коксования ТГК направляют на компаундирование для получения топочных мазутов 3, 8. Непредельный газ применяют в качестве сырья для газофракционирующих установок и в качестве топливного газа, а сероводородсодержащий газ для производства серной кислоты или элементарной серы 3, 5. Ловушечный нефтепродукт процесса коксования направляют на смешение с ловушечными нефтепродуктами других производств НПЗ и далее на установку дистилляции для выделения светлых нефтепродуктов . РФ, на наш взгляд более эффективным является третий вариант работы УЗК, направленный на максимальное получение светлых дистиллятных продуктов бензин и ДФК и кокса высокого качества. Данный вариант обеспечивает как получение максимальной прибыли за счет более высокой в 2, раза стоимости светлых нефтепродуктов по сравнению с топочным мазутом ТГК, так и дополнительного дохода за счет увеличения цены кокса, которая связана с его физикохимическими характеристиками. По нашему мнению, с учетом возможных перспективных изменений как рынка топлив и углеродистых материалов, так и их цен, необходима разработка технических мероприятий, позволяющих гибко регулировать работы УЗК с учетом возможности работы по перечисленным трем вариантам с получением максимальной эффективности по каждому из них. Разработка технических мероприятий для регулирования выхода продуктов коксования в реакторноректификационном комплексе. Улучшение физикохимических характеристик электродного кокса по показателям массовая доля серы, микропримесей ванадия, никеля, зольность, действительная плотность после прокаливания, микроструктура, что позволит увеличить рыночную стоимость кокса и повысить его конкурентоспособность. Решение технологических и экологических проблем, связанных с образованием в реакторноректификационном комплексе значительного количества агрегативно устойчивых эмульсий воды в нефтепродуктах. Как известно, выход и качество продуктов на УЗК регулируется подготовкой сырья и технологическими параметрами процесса. Выход продуктов коксования и их качество зависят от состава и качества перерабатываемого сырья индивидуальных нефтяных остатков или их смесей. Основным компонентом сырья для современных УЗК являются прямогонные нефтяные остатки гудроны 3, 5. Задачу увеличения выхода целевых продуктов и улучшения их качества на УЗК решают путем подбора оптимального состава сырья либо введения в него дополнительных компонентов и регулирования кинетики крекинга и коксообразования. С0 масса исходного сырья, V объем жидкой фазы, А, А2, Аз концентрация, соответственно, масел, полициклических ароматических углеводородов и смол, Л4 концентрация асфальтенов, Аас концентрация асфальтенов в момент насыщения, Аоп концентрация парафиновых углеводородов, Кк константа скорости реакции, Кс коэффициент, характеризующий стабилизирующие свойства смол, а коэффициент, характеризующий растворяющие свойства ароматических углеводородов, д0, а1У а2, В эмпирические константы. Данное уравнение показывает возможность регулирования выхода кокса и соответствующего перераспределения выходов дистиллятных продуктов за счет изменения содержания в сырье коксования определенных групп углеводородов парафинонафтеновых и ароматических углеводородов, смол и асфальтенов, а также их физикохимических характеристик. В работах 3, показана возможность регулирования выхода продуктов коксования за счет изменения глубины концентрирования гудрона в процессе вакуумной перегонки.