ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технико-экономическое сопоставление различных способов коксования из "Нефтяной кокс" Процесс коксования на порошкообразном коксовом теплоносителе (в псевдоожиженном слое) осуществляется путем распыливания нагретых тяжелых нефтяных остатков в кипящем слое нагретого до более высокой температуры теплоносителя — порошкообразного кокса. Сравнительно быстро этот процесс стал развиваться в США, начиная с 1955 г., чему способствовал ряд экономических и технических факторов. [c.123] Во-первых, резко возрос спрос на легкие нефтепродукты (высокооктановый бензин и газойлевые фракции), что привело к сокращению выпуска топочных мазутов и переходу на переработку их в легкие нефтепродукты, а наиболее простым и дешевым способом получения дистиллятных фракций из тяжелых остатков является коксование. [c.123] Во-вторых, к тому времени в США успешно работало несколько десятков установок каталитического крекинга на пылевидном катализаторе. Это позволило накопить материалы по осуществлению процесса в кипящем слое и в довольно короткий срок освоить процесс коксования на порошкообразном теплоносителе вначале на установке производительностью 16 т/сутки по сырью, а затем и на первой промышленной установке такого типа,. [c.123] Кроме того, потребности алюминиевой и электродной промышленности в малозольном нефтяном коксе были полностью удовлетворены к этому времени кусковым коксом, полученным в основном на установках замедленного коксования. [c.124] Создавая процесс коксования на порошкообразном теплоносителе, целевыми продуктами считали [307] жидкие продукты коксования, а газ и кокс — побочными. Главным направлением использования порошкообразного кокса пока остается сжигание его в топках нефтеперерабатывающих заводов, электростанций и в печах предприятий цементной промышленности. Одновременно с этим изучается возможность использования порошкообразного кокса в электродной промышленности. [c.124] Скобло и Е. В. Смидович, Я. А. Ботникова и Б. Б. Ками-нера [22—25, 61]. В настоящее время ведутся работы по внедрению этого процесса в промышленное производство. [c.124] Установки коксования на порошкообразном теплоносителе имеют ряд достоинств, благодаря которым они привлекли к себе внимание нефтепереработчиков. Конструктивное решение основных аппаратов (реактора ц нагревателя) установки довольно простое (рис. 41). Нагрев теплоносителя осуществляется в кипящем слое. Небольшие размеры частиц теплоносителя (не более 2 мм) позволяют сравнительно легко его транспортировать но трубопроводам, создавать кипящий, т. е. турбулентный слой, осуществлять интенсивный теплообмен между теплоносителем и коксуемым сырьем и создавать большую поверхность контакта. [c.124] Уг — плотность газовой среды, кг/м й — диаметр частиц, м. [c.124] Для частиц неправильной формы с острыми углами скорость витания составляет 0,6 от скорости витания частиц шаровой формы. [c.124] Вопросам гидродинамики, тепло- и массообмена, адсорбции, катализа и химических процессов в кипящем слое посвящено много работ [6, 8, 21, 42, 185, 186, 191, 224, 237, 279]. [c.125] Получаемый на этой установке кокс представляет собой мелкие и плотные шарики с блестящей поверхностью и выходом летучих 1—4%. Максимальный размер шариков 2 мм, минимальный— 0,07 мм из них 90% мельче 0,4 мм. [c.126] Основной аппарат в схеме процесса — реактор. В него поступает нагретый теплоноситель в количестве, превышающем в 6—8 (до 10) раз количество подаваемого сырья. Теплоноситель приводится в состояние кипящего слоя, который поддерживается на определенном уровне водяным паром и парами продуктов коксования. Водяной пар распыливается аэрационными соплами. Расход пара на псевдоожижение теплоносителя на промышленных установках составляет 4—5% на сырье коэффициент рециркуляции 1,2—1,3 скорость паров над кипящим слоем в реакторе 0,4—0,45 м1сек среднее время пребывания теплоносителя в реакторе 10—12 мин. Реактор изнутри футерован теплостойкими плитами из огнеупоров. [c.126] В слой нагретого теплоносителя распыливается сырье, которое равномерно распределяется на поверхности теплоносителя и откоксовывается на нем. Газы и дистиллятные пары через циклоны в верхней части реактора поступают на разделение в ректификационную колонну. Температура в реакторе возможна 485—560 °С и выше. Обычно ее поддерживают на уровне 510—540 °С. Давление в реакторе 0,3—1 ат. Сырье впрыскивают в нескольких точках по окружности и по высоте реактора. На стенках реактора возможно образование коксового слоя. Коксовая пыль, выносимая из циклонов вместе с парами коксового дистиллята, улавливается потоком сырья в нижней части ректификационной колонны. Колонна может быть расположена над реактором, но по конструктивным соображениям ее часто устанавливают отдельно [299]. [c.126] Сырье в реактор подается сравнительно холодное. Некоторое количество его вводится в нижнюю часть колонны. Оно стекает вниз по распределительным перегородкам. Нижняя часть колонны превращается в своего рода. скруббер для улавливания пыли. При этом в ней конденсируются тяжелые фракции дистиллята. Смесь сырья с рециркулятом поступает на прием сырьевого насоса. Отпадает необходимость в печи для нагрева сырья, что удешевляет основное оборудование и упрощает обслуживание установки. [c.126] В некоторых схемах [179] рециркулят снизу ректификационной колонны подается не на прием сырьевого насоса, а непосредственно в реактор. Часть же его в качестве орошения поступает в нижнюю часть колонны после предварительного охлаждения в теплообменниках (парообразователях). [c.126] Основное тепло вносится в реактор с теплоносителем, что наиболее дешево и удобно, особенно при переработке высокосернистого сырья. Неудовлетворительная конструкция циклонов может привести к забиванию их и выводных патрубков коксовой пылью, коксом, образовавшимся при высокой температуре из тяжелых фракций дистиллята, выносу большого количества пыли в верхнюю часть колонны и забиванию колпачков на нижних тарелках. [c.127] Количеством холодного сырья, подаваемым на орошение в нижнюю часть колонны, можно регулировать коэффициент рециркуляции. [c.127] Теплоноситель нагревается в кипящем слое до 590—650°С за счет сжигания части кокса. Воздух подается в нагреватель воздуходувками высокого давления через воздушный коллектор (по аэрационным соплам). Продукты горения выводятся через циклоны в верхней части нагревателя и поступают в котел-утилизатор. Имеются устройства для дожига окиси углерода. Избыточное давление над слоем кокса равно 0,4—0,8 ат и скорость газового потока 0,5—0,7 м1сек. Общий расход водяного пара равен 0,6 т на I т свежего сырья. Из этого количества 30% составляет пар низкого давления и остальные 70%—пар давлением 12—40 ат. [c.127] Часть кокса по достижении определенного предельного размера частиц выводят из нагревателя как готовый продукт и охлаждают водой до требуемой температуры, при которой его можно транспортировать воздухом, не опасаясь самовозгорания. Недостающее количество теплоносителя восполняют новыми порциями мелкого предварительно раздробленного кокса... [c.127] Размер частиц кокса в процессе коксования регулируется избирательным выводом более крупных частиц через вертикальные отвеиватели. В нижнюю часть отвеивателя подается со скоростью 0,6—3 м1сек газ, выводящий мелкие зерна кокса в коксонагреватель более крупные частицы кокса выводятся из системы [291]. [c.127] Вернуться к основной статье