Выбор и обоснование технологической схемы и режима работы установки

При выборе технологической схемы необходимо учитывать возможность обеспечения заданной производительности установки по сырью, выходу и качеству целевых продуктов при достаточно высоких технико-экономических показателях. Принципиальная схема установки замедленного коксования показана на рис. 1

Рис. 1 Принципиальная схема установки замедленного коксования: 1 -- коксовые камеры; 2 -- кран- переключатель потоков; 3, 4 -- насосы; 5 -- трубчатая печь; 6--ректификационная колонна; 7 -- конденсатор- холодильник; 8 -- газосепаратор; I-- первичное сырье; II-- вторичное сырье; III-- пары и газы коксования; IV-- керосино-газойлевая фракции; V-- бензин; VI -- газ

Исходное сырье предварительно нагревается в конвекционной части трубчатой печи 5 до 270--300 °С и подается в нижнюю часть ректификационной колонны 6 для дополнительного нагрева за счет контакта с более горячими парами, поступающими из коксовых камер 1. При этом тяжелая часть паров конденсируется, образуя рециркулят, и вместе с нагретым до - 390 °С сырьем насосом подается в радиантную секцию трубчатой печи 5. Продолжительность и интенсивность нагрева сырья должны быть такими, чтобы исключить закоксовывание печных труб. Нагретое до 495--515 °С вторичное сырье из печи поступает в одну из коксовых камер 1, в которой происходит глубокое разложение его с образованием кокса и летучих компонентов, отводимых в ректификационную колонну 6. Подачу сырья в камеру прекращают по сигналу радиоактивного прибора, указывающего уровень коксующейся массы над слоем кокса. Пока одна из камер наполняется коксом, из другой производится его выгрузка. Вначале с помощью бурового оборудования в слое кокса пробуривают скважину, в которую вставляют гидравлический резак, снабженный соплами. Резка кокса осуществляется струей воды, выходящей из сопел под давлением до 15--20 МПа. Кокс в виде кусков различных размеров падает на дренажную площадку для отделения от воды. Затем он дробится на куски размером не более 200 мм, классифицируется на фракции 0--25 мм и 25--200 мм и транспортируется на склад либо на установку прокаливания.

Размеры коксовых камер и режим процесса подбирают таким образом, чтобы выгрузка кокса и другие операции производились ежесуточно в одно и то же время. Обычно устанавливают коксовые камеры следующих размеров: высота -- до 30 м, диаметр -- от 4 до 9 м. В литературе указывается на возможность и целесообразность применения в некоторых случаях специального узла подготовки сырья к коксованию (повышение коксуемости путем отгона легких фракций или окисления гудрона воздухом, гидрообессеривание газойля). Производительность установок замедленного коксования обычно составляет 0,3 и 0,6 млн. т в год, но может достигать 1,5 млн. т в год. На установках с низкой производительностью требуются две или три коксовых камеры при одной трубчатой печи. Для мощных установок число камер может быть равным 4--6. В этом случае предусматривается параллельная работа камер и нагревательных печей. Число аппаратов определяется расчетным путем.

Для четкого выделения сухого газа в схеме установки рекомендуется предусматривать фракционирующий абсорбер и стабилизационную колонну. В промышленной практике коэффициент рециркуляции регулируют за счет подачи части первичного сырья в низ ректификационной колонны в холодном состоянии. Известна промышленная установка замедленного коксования, работающая с теплоносителем -- тяжелым газойлем, нагреваемым до 515 °С и подаваемым вместе со вторичным сырьем в коксовые камеры. Это позволяет повысить механическую прочность кокса и улучшить показатель выхода летучих веществ, увеличить продолжительность работы змеевика печи без его закоксовывания. С этой же целью предусматривается подача силоксановой присадки ПМС-200А в количестве 3--5 г/т и турбулизатора -- водяного пара. Расход пара достигает 1--5% (масс.) от сырья. Применение водяного пара уменьшает выход кокса и несколько ухудшает его структуру. Для предотвращения отложений кокса в шлемовую линию возможна подача холодного газойля коксования. При подборе аппаратов и оборудования следует выбирать: печи с объемно- настильным (тип ПГ15П02) либо вертикально- факельным пламенем (тип ПГ18П), ленточный конвейер для транспортирования кокса, конденсаторы-холодильники с воздушным охлаждением. Необходимо стремиться к максимальному использованию тепла технологических потоков и дымовых газов, предусматривая получение водяного пара высокого давления.

Для производства нефтяного кокса используют остатки, имеющие плотность 990--1020 кг/м3, коксуемость по Конрадсону 4--10% (масс.) и содержащие 0,4--2,5% (масс.) серы. Чем выше коксуемость сырья, тем более высокими должны быть технико- экономические показатели процесса. Если кокс предназначается для изготовления графитированной продукции, в качестве сырья установок замедленного коксования применяют дистиллятные крекинг- остатки с низким содержанием серы и зольных элементов. При коксовании дистиллятного крекинг-остатка для получения высококачественного кокса рекомендуется вести процесс при повышенном давлении. (0,05--0,08 МПа) и большом количестве рециркулируемого газойля без применения турбулизатора