Спосіб отримання ізотропного коксу
Винахід відноситься до нафтопереробної промисловості і може бути використане для одержання ізотропного коксу, що використовується для вуглецевих конструкційних матеріалів. Дистилятні фракції НК-350°З процесу коксування важкої смоли піролізу від виробництва моноолефінів піддають піролізу з отриманням гідравлічної смоли. Отриману гідравлічну смолу коксують. Удосконалений спосіб дозволяє зменшити вихід газу та знизити коксоутворення при піролізі, збільшити вихід ізотропного коксу на вихідну сировину. 2 табл.
Спосіб відноситься до нафтопереробної промисловості і може бути і може бути використаний для одержання ізотропного коксу, що використовується для вуглецевих конструкційних матеріалів.
Відомий спосіб отримання ізотропного коксу, що включає піроліз гасовогазойлевих фракцій з отриманням гідравлічної смоли та подальшим її коксуванням (Сабаненко С.А. та ін. Виробництво, властивості та застосування нафтового піролізного коксу. - Оглядова інформація. Серія: Переробка нафти, Вироб. ., 1989).
Недоліком цього способу є використання в якості сировини піролізу досить дефіцитних нафтопродуктів, наприклад, гідроочищеного дизельного палива, при піролізі яких спостерігається утворення великої кількості газу (до 50% на сировину), що визначає низький вихід коксу на сировину, що призводить до значних втрат і економічно не вигідно.
Водночас низька ароматичність такої сировини обумовлює необхідність підтримувати високі температури при піролізі, що призводить до швидкого закоксовування реакційних камер.
З метою зниження виходу газу при піролізі та забезпечення більш тривалої роботи реакційної апаратури без закоксовування, використовують як вихідну сировину піролізу.високоароматизовані нафтопродукти
Найбільш близьким до пропонованого способу є спосіб отримання ізотропного коксу шляхом піролізу високоароматизованих фракцій 190-350 o C, отриманих вакуумною розгонкою важкої смоли піролізу від виробництва моноолефінів, з отриманням гідравлічної смоли піролізу та подальшим її коксуванням (Зубова М.). отримання коксу типу КНПС на базі рідких продуктів виробництва моноолефінів.- Проблеми поглиблення переробки нафти.Тези доповідей XIII науково-технічної конференції молодих вчених та фахівців.Уфа, 1983, с.
Недоліком цього способу є складність отримання фракції 190-350 o C. Відгін її від важкої смоли піролізу пов'язана з великими труднощами. По-перше, висока реакційна здатність вуглеводнів, що входять до складу важкої смоли піролізу, зумовлює їхню інтенсивну полімеризацію в процесі нагрівання, внаслідок чого розгін зазвичай здійснюють під вакуумом. По-друге, в процесі розгонки спостерігається інтенсивне забивання холодильного обладнання компонентами типу нафталіну, що швидко кристалізуються, і його похідними. Тобто. недоліком такого способу поділу є його складність і труднощі в експлуатації вакуумстворювальної апаратури при роботі з високореакційними компонентами, що швидко застигають. Крім того, при піролізі фракції 190-350 o C, отриманої вакуумною розгонкою важкої смоли піролізу, відбувається підвищене утворення коксовідкладень, що скорочує міжремонтний пробіг установки піролізу. Недоліком є також низький вихід коксу.
Пропонований винахід спрямовано на збільшення виходу коксу та збільшення часу міжремонтного пробігу установки піролізу за рахунок зниження коксовідкладень у реакційному устаткуванні.
Це досягається тим, що в способі отримання ізотропного коксу шляхом піролізу високоароматизованих вуглеводневих фракцій з отриманням гідравлічної смоли і подальшим її коксуванням в якості високоароматизованих вуглеводневих фракцій використовують дистилятні фракції НК-350 o C процесу коксування важкої.
Використання дистилятних фракцій НК-350 o C процесу коксування важкої смоли піролізу від виробництва моноолефінів дозволить збільшити вихід коксу, так як у їх складі присутні не тільки потенційні коксоутворюючі фракції, що містяться у вихідній смолі, але й утворюються при коксуванні.
Крім того, дистилятні фракції НК-350 o C процесу коксування важкої смоли піролізу, що пройшли стадію термічної обробки, мають низьку реакційну здатність, тому що всі найбільш реакційноздатні радикали або рекомбінували з утворенням стабільних вуглеводнів, або перетворилися на кокс або газ. Це сприяє зменшенню коксоутворення при їхній піролізі і відповідно збільшує міжремонтний пробіг установки.
Перевірку запропонованого способу здійснюють на лабораторній установці в такий спосіб.
Вихідна сировина - високоароматизовані дистилятні фракції НК-350 o C процесу коксування важкої смоли піролізу від виробництва моноолефінів нагрівають і піддають піролізу при температурі 680-710 o C на установці проточного типу, яка являє собою циліндричний апарат довжиною 1100 мм і 8 секційним електрообігрівом. Отриману в результаті піролізу гідравлічну смолу коксують в лабораторному кубі періодичної дії з разовим завантаженням 1 кг.
Приклад 1 (прототип). Вихідна сировина -високоароматизовану фракцію 190-350 o C, отриману вакуумною перегонкою важкої смоли піролізу (характеристика наведена в табл. 1), нагрівають та піддають піролізу на лабораторній установці при температурі 690 o C та продуктивністю за сировиною 6,5 г/хв. Вихід гідравлічної смоли в результаті піролізу становив 34,7 мас. %, коксовідкладення - 3,0 мас.% Отриману гідравлічну смолу коксують на лабораторному кубі періодичної дії із завантаженням по сировині 1 кг. Вихід коксу становив 40,0 мас.%.
Приклад 2 (пропонований спосіб). Високоароматизовану дистилятну фракцію НК-350 o C процесу коксування важкої смоли піролізу від виробництва моноолефінів, характеристика якої наведена у табл. I, піддають піролізу, а отриману гідравлічну смолу - коксування аналогічно прикладу 1.
При цьому вихід гідравлічної смоли становив 34,2 мас.%, коксовідкладення - 2,2 мас.%, а вихід коксу - 45,0 мас.%.
Матеріальний баланс процесів піролізу та коксування, а також основні якісні показники одержуваних гідравлічної смоли та ізотропного коксу за способом - прототипом і пропонованим способом представлені в табл. 2.
Як очевидно з табл. 2 одержуваний кокс відповідає вимогам, що пред'являються до ізотропного коксу для виробництва вуглецевих конструкційних матеріалів. Однак вихід коксу за пропонованим способом збільшується на 1,5 мас.%, а коксовідкладення в процесі піролізу знижуються до 2,2 мас.%.
Таким чином, пропонований спосіб порівняно зі способом-прототипом дозволить збільшити вихід коксу ізотропного і знизити кількість коксовідкладень, що збільшує час міжремонтного пробігу установки. Використання дистилятної фракції НК-350 o C процесу коксування важкої смоли піролізу також спростити отримання сировини дляізотропного коксу, так як у запропонованому способі вихідну смолу піролізу від виробництва моноолефінів попередньо коксують з утворенням малосірчистого електродного коксу і дистиляту, з якого отримують одноразовим випаром цільову фракцію НК-350 o C. Т.е. немає необхідності у проведенні вакуумної перегонки вихідної смоли піролізу з усіма властивими їй труднощами та ускладненнями.
Спосіб отримання ізотропного коксу шляхом піролізу високоароматизованих вуглеводневих фракцій з отриманням гідравлічної смоли і подальшим її коксуванням, який відрізняється тим, що в якості високоароматизованих вуглеводневих фракцій використовують дистилятні фракції НК-350 o C процесу коксування важкої.