Вопрос 1.Сущность процесса коксования нефтяных остатков.Химизм основных реакций углеводородов и факторы процесса.
Коксование-это одна из наиболее жестких форм термического крекинга в нефтяных остатках.
Цель-получение дополнительного кол-ва светлых неф-тов и нефт-го кокса.Осущ-ся при низком давлении ,темп-ре 480-560°С
Сырье- гудрон, др.тяжелые нефт.остатки,мазут,гудроны, смолы,кубовые ост-ки.
Кокс-конечный продукт,представленный карбоидами,но м.б. карбены,асфальтены,тяж.угл-ды.Образ-е продуктов уплотнения происходит по радикально-цепному мез-зму через алкильные и бензильные радикалы.
Химизм:
А
R+А
А- мол-ла асфальтена, А• -радикал (мол-ла
отщепления)
A•+A
AA•
М-мол-ла относ-но легкого прод-та разлож-я
(в газ.фазу)
AA•+A
(A•´)ₓ+A
и
2
поликонденсация
Каждый последующий продукт уплотнения облад-ет более высокой мол-ой массой и степенью ароматичности, умен-ся растворимость их в растворителях.
Процессы коксования бывают:
1.Периодическое в кубах.
2.Полунепрерывное (замедленное) в коксовых камерах
3.Непрерывное (псевдосжиженное состояние).
Показатели кач-ва: плотность,коксуемость, сод-е S,Me,груп.хим.составу.
Продукты коксования:кокс,бензин,керосино-газойл.фр.,газ.
Наиболее ценный малосернистый игольчатый кокс. Жидкие дистилляты кокс-я (бенз-,кер-е) из-за повыш-го сод-я S треб-ют доработки.Газы-алкены после фракцион-я исп-ся в проц-сах алкил-я и полим-ции.
Основные факторы процесса:
Температура: при температуре около 350 асфальтены
больше выпадают в осадок, кокса образуют меньше. Повышение температуры в камере ограничено закоксовыванием, труб печи. Обычно на выходе из печи 500-515, в камере 420-450
Давление: в зависимости от температуры, по разному влияет на выход кокса, обычно в камере - 0,2-0,3 МПа, давление в змеевике более важно и определяется схемой. Чем выше давление, тем выше опасность закоксовывания
Качество сырья – выход продукта тем выше, чем больше в сырье асфальтенов, чем выше ароматизированность сырья, тем выше качество кокса
2.Замедленное коксование нефтяных остатков. Принципиальная схема установки замедленного коксования.
Замедленное коксование нефтяных остатков.
Замедленное коксование – длительный процесс термолиза нефтяных остатков или ароматизированных высококипящих дистиллятов при температурах 470 - 540о С и давлении 0,2—0,3 МПа. В результате коксования кроме нефтяного кокса получают газ, бензин, средние и тяжелые коксовые дистилляты. Выход продуктов и их качество зависят от химического и фракционного состава сырья и условий коксования.
Принципиальная схема установки замедленного коксования.
Сырье: гудрон, крекинг-остатки или их смесь нагревают в теплообменниках, поступает на верх-юю каскадную тарелку колонны К-1. Часть с-я подается на ниж-юю каскадную тарелку для регулирования процесса. Под ниж-юю каск-ю тарелку подаются газы и пары продуктов из кокс-х газов. В рез-те контакта с-я с восходящими потоками газов и паров прод-тов кокс-я, сырье нагр-ся при t=390-405°С. При этом низкокип-щие его фракции испаряются,а тяжелые конд-ся и смешиваются с сырьем ,образуя вторичное с-е. Втор-ое с-е с низа колонны К-1 забирается в печь насосом и направляется в реакционные камеры t=490-510°С Из печи поступает ч/з 4х ход-ый кран двумя параллельными потоками в две работающие камеры.В реакторах происходит крекинг с-я-газы непрерывно уходят из камер с верха колонны ч/з колонну К-1(теплообменник и сепаратор),а утяжеленный остаток задерживается в камере. Жидкий ост-к переходит в кокс. Фракционирующая часть К-1 включает: ректифик-ую колонну К-1,отпарные колонны К-2 и К-3.Фракцион-щий абсорбер К-4 для диэтанизации газа, колонну стабилизации бензина К-5.Легкий и тяж-ый газойли вывод-ся из отпарных колонн К-2,К-3. Газы и нестаб-й бензин ч/з сепаратор С-1 поступает во фракц-щий абсорбер К-4. В верх-юю часть К-4 подается охлажденный стаб-ый бензин,в нижнюю-тепло посредством кипятильника. С верха К-4 выводится сухой газ этан, а сниза-нестаб-ый бензин, кот-ый подвергается стаб-ции в колонне К-5,где отделяется пропано-бутановая фракция и стаб-ый бензин. Процесс идет медленно.