3.1.2 Описание работы установки замедленного коксования (рисунок 7)

Сырье параллельными потоками проходит печи 2, где нагревается до 300 ⁰С, и направляется в ректификационную колонну 3. В колонне 3 из реакторов 5 поступают парообразные продукты процесса коксования и водяной пар. В результате контакта с горячими продуктами происходит нагрев сырья и испарение легкой его части, тяжелая часть продуктов при этом конденсируется. В кубе колонны 3 формируется вторичное сырье, содержащее рециркулят. Кратность рециркуляции составляет 0,2-0,6. Вторичное сырье с куба колонны 3 насосом 4 параллельными потоками направляется в печи 2. На входе в печи в сырье добавляют воду, которая испаряясь увеличивает скорость прохождения потока сырья через реакционные змеевики печи. Температура на выходе из печей 490-510 ⁰С. С такой температурой сырье попадает в реакторы 5, которые работают периодически. Там происходит однократное испарение и в жидкой фазе начинается реакция уплотнения, приводящая к образованию кокса. Реакторы представляют собой не обогреваемые пустотелые цилиндрические аппараты. Вначале тепло затрачивается на прогрев камер и испарение сырья, что замедляет процесс разложения. В результате постепенного накопления коксообразующих веществ в жидком остатке он превращается в кокс. По мере заполнения камер коксом свободный реакционный объем уменьшается и одновременно увеличивается средняя температура коксования. Чем выше температура нагрева сырья, тем меньше опасность «переброса» остатка из реактора в колонну и тем лучше качество получаемого кокса. Процессы поликонденсации, свойственные коксообразованию, протекают с выделением тепла, но поскольку коксование сопровождается и реакциями разложения, суммарный тепловой эффект отрицателен. В итоге пары, выходящие из реактора, имеют температуру на 30-50 ^оС ниже, чем температура ввода сырья в реактор. В паровой фазе протекают реакции распада. Газообразные продукты направляются в куб ректификационной колонны 3 в качестве острого орошения, где формируется вторичное сырье. Постепенно происходит заполнение реактора коксом и когда высота коксового слоя достигает 2/3 высоты реактора, подачу сырья переключают в другой реактор и готовят его к выгрузке. С целью удаления из пор кокса жидких углеводородов в реактор подают воду. За счет испарения воды происходит охлаждение реактора и десорбция жидких и газообразных продуктов. Эти продукты с водяным паром направляются на блок фракционирования в колонну 3. Сверху 3 отводятся пары бензина, газ и водяной пар, которые после охлаждения в конденсаторе-холодильнике 13 поступают в водогазоразделитель 7, снизу которого дренируется вода. Бензин поступает на орошение верха колонны 3, а балансовое количество во фракционирующий абсорбер 8. В блоке фракционирования из продуктов коксования выделяют через отпарные колонны 10 основной ректификационной колонны 3 тяжелый и легкий газойль, сухой газ выводят сверху фракционирующего абсорбера 8, стабильный бензин снизу, а рефлюкс сверху колонны стабилизации 9. В реакторе после заполнения слоя кокса водой подачу воды прекращают, открывают люки и дренируют воду. Через слой кокса просверливают скважину диаметром 120-150 мм, через нее опускают гидравлический резак и струей воды под давлением 15,0 МПа режут слой кокса снизу вверх. Образующиеся при этом куски складируют.

После выгрузки кокса люки реактора закрывают. Реактор пропаривают водяным паром, при этом происходит разогрев реактора. Водяной пар направляют в адсорбер 6, где происходит конденсация жидких углеводородов и водяного пара, и затем в реактор подают сырье. Цикл работы реактора составляет 24…32 часа.

Примерный материальный баланс процесса замедленного коксования гудрона сернистой нефти, %

Рисунок 6 – Принципиальная технологическая схема термического крекинга нефтяных остатков

Рисунок 7 – Принципиальная технологическая схема установки замедленного коксования