Уповільнене коксування в камерах, що не обігріваються.
ТЕРМОДЕСТРУКТИВНІ ПРОЦЕСИ
Призначення процесу, сировина та продукти
Процес уповільненого коксування в камерах, що не обігріваються, призначений для отримання великокускового нафтового коксу як основного цільового продукту, а також легкого і важкого газойлів, бензину і газу. Сировиною для коксування служать малосірчисті атмосферні та вакуумні нафтові залишки, сланцева смола, важкі нафти з бітумінозних пісків, кам'яновугільний дьоготь та гільсоніт. Ці види сировини дають губчастий кокс. Для отримання високоякісного голчастого коксу використовують більш термічно стійку ароматизовану сировину, наприклад, смолу піролізу, крекінг-залишки та каталітичні газойлі.
Головним споживачем коксу є алюмінієва промисловість, де кокс є відновником (анодна маса) при виплавці алюмінію з алюмінієвих руд. Крім того, кокс використовують як сировину при виготовленні графітованих електродів для сталеплавильних печей, для отримання карбідів (кальцію, кремнію) і сірковуглецю.
Вміст сірки в коксі майже завжди більший, ніж у залишковій сировині коксування. З залишків малосірчистих нафт отримують малосірчистий кокс, що містить, як правило, до 1,5% (мас.) сірки; кокс із сірчистих залишків містить зазвичай 2,0-4,5% (мас.) сірки, а з високосірчистих - більше 4,0% (мас.).
Зміст золи в коксі значною мірою залежить від глибини знесолення нафти перед її перегонкою.
Технологічна схема
Установка потужністю 600 тис. т на рік, що включає реакторний блок, що складається з чотирьох коксових камер, дві трубчасті нагрівальні печі, блок фракціонування та систему регенерації тепла та охолодження продуктів.
Сировина - гудрон або крекінг-залишок (або їх суміш) - подаєтьсянасосом 1 двома паралельними потоками в подових труби, і стельових екранів печей 2 і 3, де воно нагрівається до 350-380°С. Потім сировина надходить у нижню частину колони 9 на каскадну верхню тарілку. Сюди під нижню тарілку надходять гарячі гази і пари продуктів коксування, що утворюються в двох паралельно працюючих камерах 5 (або 5'). У колоні сировина зустрічається з висхідним потоком газів і парів і в результаті контакту важкі фракції парів конденсуються та змішуються з сировиною. Таким чином, у нижній частині колони утворюється суміш сировини з рециркулятом, зазвичай називається вторинною сировиною. Якщо в сировину містилися легкі фракції, то вони в результаті контакту з парами високотемпературними випаровуються і йдуть у верхню частину колони 9.
Вторинна сировина з низу колони 9 забирається насосом 6 і повертається в змійовики печі 2 і 3, верхні труби конвекційної секції та праві подові та стельові екрани. Ця частина труб відноситься до «реакційного» змійовика, тут вторинна сировина нагрівається до 490-510°С. Щоб уникнути закоксовування труб цієї секції, у труби стельового екрану подають перегріту водяну пару, так звану турбулізатор, у кількості ≈3 % (мас.) на вторинну сировину. За рахунок подачі турбулізатора збільшується швидкість проходження потоку через реакційний змійовик. Надлишок перегрітої водяної пари може подаватися у відпарні колони 10 і 11.
Парожидкостная суміш з печей 2 і 3 вводиться паралельними потоками через чотириходові крани 7 дві працюючі камери 5; дві інші камери (5') тим часом готують до робочого періоду циклу. Гаряча сировина подається до камер вниз і поступово заповнює їх. Об'єм камер досить великий (внутрішній діаметр 4,6-5,5 м, висота 27-28 м), і час перебування сировини в них значно. Тут у камерах сировинапіддається крекінгу. Пари продуктів розкладання безперервно виводяться з камер зверху і надходять до колони 9, а важкий залишок залишається. Рідкий залишок поступово перетворюється на кокс.
У колоні 9 продукти коксування поділяються. З верху колони йдуть пари бензину та води, а також газ коксування. Ці продукти проходять апарат повітряного охолодження 8 потім водяний холодильник 16 для додаткового охолодження і надходять у водогазоотделитель 17, де поділяються на водний конденсат, нестабільний бензин і жирний газ.
Частина нестабільного бензину нагнітається насосом 15 як зрошення на верхню тарілку колони 9. Балансова кількість бензину проходить теплообмінник 18 де нагрівається за рахунок тепла легкого газойлю і передається в секцію стабілізації. Водний конденсат, що відводиться з водогазоотделителя 17, подається насосом 14 через теплообмінник 20 пароперегрівачі, розташовані в конвекційних секціях печей 2 і 3.
Легкий і важкий газойлі, що відводяться з отпарных колон 10 і 11, направляються відповідно насосами 13 і 12 через теплообмінники нагріву нестабільного бензину 18, конденсату водного 20 і апарати повітряного охолодження 19 і 21 в резервуари.
Після заповнення камер коксом, що утворюється в процесі, камери відключають і продують водяною парою для видалення рідких продуктів, що залишилися, і нафтових пар. Продукти, що видаляються спочатку в колону 9, а потім, коли температура коксу знизиться до 400-405°С, потік парів віддують в приймач 4. Подачу водяної пари продовжують до зниження температури коксу до 200°С, далі в камеру подають воду до тих пір. , Поки що знову подаються порції води, пари якої виходять в атмосферу, не перестануть випаровуватися, тобто поки в зливній трубі приймача 4 не з'явиться вода.
Кокс із камервивантажується гідравлічним способом - за допомогою гідрорізаків з використанням води тиском 10-15 МПа.
Установка уповільненого коксування потужністю 1,5 млн. т сировини на рік аналогічна до описаної, але вона обладнана шістьма коксовими камерами та трьома трубчастими печами, кожна з яких обслуговує дві камери; діаметр камер 7м, висота 30м.