ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Контактное коксование на гранулированном коксовом теплоносителе из "Нефтяной кокс" Процесс контактного коксования на гранулированном теплоносителе начали разрабатывать в Гроз-НИИ. В настоящее время опытнопромышленная установка такого типа находится в стадии освоения. [c.109] Высота напорного стояка 12 м при перепаде давления 1 ат обеспечивает беспрепятственное ссыпание по трубе кокса-теплоносителя, но при этой высоте не предотвращается полностью фильтрация паров и газов через толщу теплоносителя. Поэтому между реактором и расположенным выше аппаратом устанавливают одну или несколько промежуточных небольших емкостей— фонарей , в которые подается водяной пар для создания противодавления и отдувки паров и газов, уходящих в напорные. стояки. [c.111] Минимально допустимая ширина выпускного отверстия должна быть по крайней мере в 4 раза больше среднего размера гранул при щелевом или сегментном отверстии и в 6 раз больше при круглом отверстии. Скорость ссыпания зависит только от местного сопротивления при переходе к суженному сечению и практически не зависит от высоты напорного стояка. Ссыпание смоченных гранул размерами до 7 мм начинается при сечениях отверстий в 1,5—2 раза больших, чем для сухих гранул. Но при гранулах размерами 7—10 мм как сухой, так и смоченный теплоноситель начинает ссыпаться при одинаковой степени открытия выходного отверстия. Для предотвращения прилипания смоченных частиц к стенкам реактора по периферии его вводят дополнительный поток теплоносителя. Толщина его зависит не только от абсолютных размеров реактора, но и от температуры в реакционном пространстве. При диаметре реактора 250 мм необходимая толщина защитного слоя составляет 25 мм, при диаметре промышленного реактора 4—5 м толщина защитного слоя равна около 100 мм, если средняя температура в реакторе 540 °С и выше. При 520 °С толщина защитного слоя должна быть увеличена до 150 мм, при 500°С —до 200 мм. [c.111] В литературе [12] отмечается, что для устранения коксоотло-жения на стенках реактора, кроме сухого защитного слоя теплоносителя, нужно, чтобы содержание гранул с поперечником более 10 мм не превышало 12—15%. [c.111] Для предотвращения слипания отдельных гранул требуется выполнение двух основных условий гранулы должны находиться в непрерывном перемещении относительно друг друга и скорость превращения остаточного сырья на их поверхности должна быть наибольшей. Первое условие выполняется вследствие сравнительно быстрого растекания гранул по ширине реактора и изменения направления их движения при помощи рассекателей потока или в результате быстрого прохождения через суженные сечения. Второе условие требует проведения процесса при возможно более высокой температуре в реакторе, желательно не ниже 535—540 °С. [c.112] С повышением температуры в реакционном пространстве увеличивается скорость реакции коксования и уменьшается необходимое время пребывания теплоносителя в реакторе и его требуемое количество. В конечном счете это связано с уменьшением габаритов основной аппаратуры реакторного блока и расхода пара или воздуха на пневмотранспорт теплоносителя, т. е. уменьшением капиталовложений и эксплуатационных расходов. [c.112] Степень вспучивания сырья снижается при интенсивном механическом воздействии на пену. Подача в реактор антипен-ной присадки снижает коэффициент вспучивания и позволяет работать с небольшими количествами водяного пара. [c.113] Расчетное время пребывания теплоносителя в реакционном пространстве при 550 °С и выше составляет 5 мин при получении кокса с выходом летучих 0,9—1,67о. Если допустить увеличение выхода летучих в коксе до 3%, время пребывания теплоносителя в реакторе может быть уменьшено до 4 мин. При снижении температуры в реакционной зоне на каждые 10 °С до 510 °С время пребывания возрастает примерно на 2 мин, а ниже 510 °С — на 3—4 мин. [c.113] Большое значение в этом процессе имеет фракционный состав теплоносителя. Его необходимо регулировать, чтобы сохранить стабильные условия ведения процесса. Отложение кокса на гранулах приводит к росту их размеров, если разрушение их в системе незначительное. Вновь образованное количество кокса подлежит непрерывному выводу из системы. Наиболее желателен вывод (через специальные сепараторы) крупных фракций, нижний предел размера которых установлен потребителями электродного кокса в 8 мм. [c.113] Уменьшение среднего размера гранул приводит к увеличению удельной поверхности контакта и уменьшению массового соотношения теплоноситель сырье. Однако здесь существует некоторый предел. Мелких фракций диаметром меньше 3 мм должно быть минимальное количество, так как эти фракции могут захватываться потоком образующихся нефтяных паров и газов и забивать выводные трубопроводы и ректификационную колонну. Поэтому необходимо улавливать мелочь в циклонах, фильтрах или промежуточных емкостях до поступления ее в шлемовую трубу и в ректифицирующие устройства. [c.113] Весьма ответственной операцией в этом процессе является нагрев теплоносителя, осуществляемый частичным выжигом кокса. От технологического и конструктивного решения зависит степень равномерности и продолжительность нагрева теплоносителя, а также величина его угара. Возможны следующие методы нагрева слоевой (на наклонной плоскости и в вертикальной шахте) и в кипящем слое. [c.114] При нагреве на наклонной плоскости горячий или холодный воздух подается снизу через щели в поду печи. Угол наклона плоскости подбирают в зависимости от количества подаваемого воздуха и желаемой скорости прохождения теплоносителя. Лучшие результаты получаются при такой подаче воздуха, при которой происходит только слабое псевдоожижение (ворошение) основной массы гранул. При этом наиболее мелкие частицы могут находиться в состоянии витания. При нагреве гранул за 2—5 мин от 300 до 700°С в такой печи не наблюдалось значительного истирания кокса. Увеличение подачи воздуха и сокращение времени нагрева до 5—10 сек с переходом на нагрев в кипящем слое вызывало сильное истирание как самих гранул, так и огнеупорных плит. Лучшим материалом оказался высокоглиноземистый огнеупор (с содержанием окиси алюминия около 65%). [c.114] Температура начала горения гранулированного кокса при выходе летучих 3—1,5% лежит в пределах 370—400 °С соответственно. При выходе летучих меньше 1,5% эта температура равна 450—500°С. [c.114] Нагрев может проводиться в вертикальной шахте, в которую воздух вводится через козырьки, расположенные в ее средней части. Такой нагрев позволяет вести процесс с минимальным коэффициентом избытка воздуха и с меньшим угаром кокса, чем в предыдущем случае. Истирание кокса в этом случае незначительное, ио наблюдается зашлаковывание в застойных зонах. [c.114] Нагрев в кипящем слое проводится в токе горячих дымовых газов. В кипящем слое происходит очень быстрое выравнивание температур газового потока и взвешенных в нем частиц. При этом возможен равномерный нагрев теплоносителя в аппаратах сравнительно небольших размеров. Основной трудностью при нагреве во взвешенном слое является регулирование уровня кипящего слоя и степени обгорания частиц, что достигается главным образом изменением их крупности. [c.114] На основании этих соотношений были подсчитаны скорость начала перехода во взвешенное состояние и скорость выноса частиц размерами 3, 5, 7 и 9 мм, приведенные ниже. [c.115] При подсчетах принималось, что частицы имеют правильную сферическую форму. [c.115] Вернуться к основной статье