Переработка нефти - Суханов В.П.
Скачать (прямая ссылка):
Технологический режим коксования зависит от свойств исходного сырья и особенностей данной установки (конструкции куба, степени начального подогрева сырья и пр.). Если начальная температура загружаемого сырья невысока (90—100°С), то шуровку ведут с таким расчетом, чтобы в первые 2 ч нагрева температура в кубе повышалась на 35—55, а затем на 10—30°С в 1 ч. Пока жид-
121
кость в кубе не прогреется полностью, форсированно вести шуровку опасно, так как это может вызвать преждевременное коксование пограничного слоя нефтепродукта и привести к образованию на днище куба корки кокса, ухудшающей теплообмен.
Скорость выделения погонов следует регулировать так, чтобы температура охлажденных погонов при поступлении их в резервуар была не выше 80° С. Это предупреждает вскипание воды в резервуаре и выброс продукта. Наиболее сильно идут погоны при температуре внутри куба 360—400° С. Выше 400° С температура повышается значительно медленнее, и скорость выделения погонов уменьшается. Наивысшая температура в кубе при отгоне жидких дистиллятов 450—460° С, при этом выделяются последние тяжелые погоны, затем температура начинает снижаться. Этот момент совпадает с началом покраснения днища куба и считается началом прокалки кокса.
Прокаливают (подсушивают) коксовый «пирог» для полного завершения процесса коксования и удаления из кокса дистиллят-ных паров (так называемых летучих). Для этого в течение 1,5 ч поднимают температуру днища куба от 550 до 750° С, т. е. доводят цвет днища до малинового, и поддерживают эту температуру в течение 2—3 ч. После окончания прокалки в течение 2,5 ч снижают температуру днища куба (доводят его цвет до темного), затем гасят форсунку и оставляют куб на 3—4 ч для «томления». Пропари-вание куба после окончания «томления» преследует двоякую цель: удалить из куба углеводородные пары и газы и охладить куб. Когда температура в кубе снизится до 175—200° С, открывают разгрузочный люк, дают коксу еще остыть, продувочный пар закрывают и выгружают кокс при непрерывном вентилировании куба. Электролебедкой при помощи стального троса извлекают из куба на площадку предварительно заложенные в него поперечные пластины вместе с коксом. Затем куб доочищают от кокса вручную.
При переработке малосернистого сырья с малым содержанием солей выход электродного кокса от всего количества получаемого кокса достигает 98%. Однако коксование в кубах имеет много недостатков: малая производительность, значительный расход топлива (до 8%) и металла (быстрый износ куба, особенно днища), большая трудоемкость процесса, особенно при выгрузке кокса.
Замедленное коксование
Сущность этого процесса заключается в том, что предварительно нагретое до высокой температуры (480—51O0C) сырье закачивают в необогреваемые, изолированные снаружи реакторы (камеры), где проводится коксование под действием аккумулированного сырьем тепла. Коксовые камеры представляют собой вертикальные полые цилиндры с люками вверху и внизу. Сырье нагревается в трубчатых печах. Непрерывно выделяющиеся из камеры горячие пары и газы подвергаются ректификации в колонне, а за-
122
тем, пройдя теплообменники, поступают в конденсаторы-холодильники. Производительность таких установок 1000—5000 т/сут.
Чтобы обеспечить нормальную работу трубчатой печи, процесс коксования ведут замедленно (отсюда и его название) до тех пор, пока сырье, нагревшись до требуемой температуры, не поступит в коксовые камеры. Это достигается благодаря большой скорости движения сырья, нагретого в трубах змеевика печи. Для увеличения скорости потока и уменьшения закоксовывания печных труб при температуре 430—460° С в нагреваемое сырье подают до 3% водяного пара (турбулизатора), который предварительно перегревают до 400—450° С. На установке бывает от 2 до 6 коксовых камер (диаметр до 7 м, высота до 30 м). Работают они поочередно: в то время как одну, две или три камеры загружают нагретым сырьем и заполняют образующимся коксом, остальные чистят (разгружают от кокса). Таким образом, каждая камера работает периодически, но так как их несколько, то это дает возможность другим аппаратам установки (трубчатой печи, ректификационной колонне), а следовательно, и всей установке в целом работать непрерывно.
Каждую камеру заполняют на 75—80% ее объема. После этого ее отключают, пропаривают (для отгона из кокса дистиллятных нефтяных фракций, которые поступают в колонну) и примерно через, 30 мин поток паров сбрасывают в бачок, соединенный с вытяжной трубой. Затем кокс охлаждают водой и выгружают из камеры при помощи струй воды, вводимых специальными резаками в предварительно пробуренную центральную скважину под давлением 13—20 МПа (130—200 кгс/см2). Для создания требуемого напора применяют многоступенчатые центробежные насосы. Приводом для них служат турбины или электродвигатели. После выгрузки кокса камеру закрывают и подготавливают к ноівому циклу. Перед включением ее прогревают !водяным паром, а затем парами продуктов коксования из работающего реактора до 150—180° С, т. е. до температуры, при которой гарантировано отсутствие воды; пары и конденсат отводят в соответствующие емкости, затем пары направляют в ректификационную колонну. Камеру включают на поток при помощи 4—5-ходового крана, который одновременно отключает действующую камеру.
