книги из ГПНТБ / Сюняев З.И. Производство, облагораживание и применение нефтяного кокса

массы через каждые две недели. Во время испытаний вели учет вылитого металла, замеряли расход анодной массы и скорость сгорания анода. Периодически измеряли температуру жидкой ча­ сти анода и электролита, а также уровни жидкой массы. Основные технологические показатели работы опытных электролизеров при­ ведены в табл. 33.

При испытаниях анодной массы из ферганского кокса наблюда­ лось повышенное образование угольной пены, вызванное, по-види­ мому, чрезмерной глубиной прокалки кокса и недостаточным со­ держанием в анодной массе связующего. Повышенное ценообразо­ вание и недостаточное количество связующего обусловливали по­ вышенную скорость сгорания анодов и высокую температуру электролита. Последняя, в свою очередь, вызвала некоторое сни­ жение выхода по току алюминия н повышенное содержание в го­ товом металле железа и кремния. Увеличению содержания железа и кремния способствовала также высокая зольность прокаленного ферганского кокса.

Сравнительные испытания двух партий анодной массы на неф­ тяном связующем с использованием в качестве наполнителя про­ каленной в кипящем слое мелочи ферганского кокса и прокален­ ного во вращающейся печи рядового кокса УАЗ показали принци­ пиальную возможность применения в промышленном производстве

анодной массы нефтяного связующего и обессеренного нефтяного кокса.

Особый интерес представляют результаты испытаний обессерен­ ного нефтяного кокса, подтвердившие ранее полученные лабора­ торные данные различных исследовательских институтов о воз­ можности применения обессеренного кокса в производстве анод^ ной массы. Кроме того, они позволили рекомендовать строитель­ ство опытно-промышленной установки обессерпваиия нефтяного кокса. Дальнейшие исследования необходимо направить на сниже­ ние расхода связующего и усадки анодной массы. Это может быть достигнуто, в частности, путем соответствующего подбора грануло­ метрического состава сухой шихты с одновременным использова­ нием добавок пекового и других малопористых видов кокса. Снижение содержания ванадия в обессеренном нефтяном коксе позволит использовать его в производстве электротехнического алюминия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В перспективных схемах заводов, дифференцированных по перера­ ботке малосерннстых, сернистых и высокосернистых нефтей, удель­

личным содержанием серы от 300 тыс. до 1,2 млн. т/год. Внедрение на НПЗ гидроочистки, гидрокрекинга, каталитиче­

ского риформпнга и других процессов, способствующих сущест­ венному улучшению качества нефтепродуктов, особенно вторичного

го расхода водорода. Кроме того, очистка на НП З нефтепродук­ тов от сернистых соединений обусловливает одновременно и ути­ лизацию последних с получением серы и серной кислоты. Внедре­ ние в схему современного НПЗ блока коксования с облагоражи­ ванием получаемого при этом кокса позволяет добиться следую­ щих результатов.

Увеличивается глубина отбора светлых до 70—75% от нефти. Как показывают исследования, использование средних дистилля­ тов, получаемых в количестве от 40 до 60% на сырье коксования, наиболее перспективно как стационарное н локомотивное газотур­ бинное топливо, сырье каталитического крекинга, антиприлипающее средство для рабочих поверхностей горно-транспортного обо­ рудования. Представляет также интерес использование маловяз­ ких газойлей коксования (с предварительным их гидрокрекингом и! без; него) в качестве компонента котельного топлива. Это на­ правление имеет важное практическое значение.

285

Можно получить в больших количествах малосернпстые, мало­ зольные коксы, которые следует применять не только для покры­ тия дефицита углеродистых материалов в электродной промышлен­ ности, по и на самих нефтеперерабатывающих заводах и в энер­ гетике в качестве твердого котельного топлива.

Обеспечивается замкнутый баланс по водороду. Потребность НПЗ в техническом водороде может быть удовлетворена не только за счет процессов каталитического рнформипга бензиновых фрак­

В последнем случае представляется возможным получать на заво­ де мощностью 12 млн. т/год при полном обессерпванни вырабаты­ ваемого кокса до 40 тыс. т/год водорода, что составляет 60% от общей потребности в нем на этом заводе.

Утилизируется значительная часть сернистых соединений, со­ средоточенных в нефтяных коксах.

Если содержание серы в исходном и обессеренном коксе при­ нять равным соответственно 4,5 и 1,5% и отбор от потенциала на заводе вышеуказанной мощности равным 80%, то при переработке сернистых и высокосернистых пефтей можно получить серы около 25—30 тыс. т/год.

Указанные обстоятельства, а также необходимость значитель­ ных балластных перевозок (до 30%) при доставке сырого кокса к потребителю послужили основой для выдачи рекомендации по размещению установок облагораживания нефтяных коксов не­ посредственно на НПЗ . В настоящее время эта точка зрения яв­ ляется общепризнанной.

Значительно больше разногласий существует по выбору типа

данных по эксплуатации ретортных и камерных печей, а также ма­ териалов по проектированию электрокальцинатора и опытно-про­ мышленной установки в кипящем слое исследователи пришли к следующим выводам: процессы облагораживания нефтяных кок­ сов на НПЗ наиболее целесообразно проводить на установках не­ прерывного коксования в кипящем слое и во вращающихся печах; облагораживание в электрокальцинаторах наиболее экономично осуществлять на алюминиевых и электродных заводах. Приведен­ ные ниже основные технико-экономические показатели обессери­ ваиия сернистых нефтяных коксов свидетельствуют о преимущест­ вах процесса облагораживания в кипящем слое:

286

Однако при обоих способах обессериваиия себестоимость 1 т обессеренного кокса на НПЗ не превышает 25—35 руб. при стои­ мости исходного сырья 12 руб., что значительно дешевле пекового кокса. Себестоимость 1 т прокаленного малосернистого кокса на НПЗ, главным образом в зависимости от стоимости исходного сырья, колеблется в пределах 30—50 руб./т. Таким образом, необ­ ходимость увеличения доли обессеренных коксов в балансе мало­ зольных углеродистых материалов не только диктуется дефицитом малосернистых остатков, но и экономически обоснована. При за­ мене в балансе углеродистых веществ только 30% малосернисто­ го нефтяного кокса обессеренным коксом можно к 1975 г. получить около 3,0 млн. руб. экономии. Окончательные выводы о степени экономичности предлагаемых процессов могут быть сделаны толь­ ко после полного освоения опытно-промышленных установок (электрокальцинатор, кипящий слой).

Возможность производства облагороженных нефтяных коксов и связующих веществ на одном заводе существенно упрощает техно­ логию получения анодных масс, в результате чего создание вбли­ зи НПЗ межрайонных пунктов по производству анодной массы является весьма целесообразным. Кроме того, при подсчете сум­ марной мощности установок коксования нефтяных остатков следу­

при наличии в схеме НПЗ установок алкилирования или других установок, где отходом производства является отработанная сер­ ная кислота, которая после нейтрализации может стать необходи­ мым компонентом углеродистого восстановителя и сульфидизатора. В связи с этим представляется очень важным обоснование и создание комплексов, включающих различные технологические процессы, позволяющие получать наиболее экономичными спосо­

туры; углеродистые восстановители и сульфидпзаторы; моторные топлива; специальные продукты.

287

Осуществление указанных мероприятий даст возможность со­ кратить число стадий и переделов для получения товарных продук­ тов высокого качества, максимально утилизировать отходы произ­ водства, побочные нефтепродукты, превращая их в ценные товар­ ные продукты, что, в конечном счете, позволит лучше коопериро­ вать нефтеперерабатывающую промышленность с другими отрас­ лями (черной и цветной металлургией, химической промышленно­ стью и др.).

ЛИТЕРАТУРА

1.Директивы X X I V съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971—75 годы. М., Политиздат, 1971.

2.А б к и и А. Д . ДАН СССР, 75, 403 (1950).

3.А б ы з г и л ь д и н Ю. М. Диссертация. Сверловск, Институт химии УфАНСССР, 1967.

4.А б р о с и м о в Б. В. и др. В сб. «Конструкционные углеграфнтовые ма­ териалы». Вып. IV. М., «Металлургия», 1969.

5.Авт. свид. № 182107; Изобр., пром. образцы. Товарн. знаки, № 11 (1966).

Авт. свид. № 163585; Бюлл. изобр. и товарных знаков, № 13 (1964). Авт. свид. № 164379; Бюлл. изобр. и товарных знаков, № 15 (1964).

14.А р о н о в С. Г. Использование газовых углей для коксования. М., Ме­ таллургиздат, 1949.

№ 4, 9 (1969).

20.Б а р а н с к и й А. Д. Диссертация. Иркутск, Иркутский Госуннверснтет, 1958.

21.Б а г д а с а р ь я и X. С. В сб. «Успехи химии и технологии полимеров». Вып. 2. М., Госхимиздат, 1957.

288

и эксплуатационные свойства масел». М., Гостоптехиздат, 1957. См. с. 113.

33.В е с е л о в с к и й В. С. Угольные и графитовые конструкционные мате­ риалы. М.—Л., «Наука», 1966.

34.В о л о ш и н Н. Д. Диссертация. М., МХТИ им. Д. И. Менделеева, 1968.

35.В о л ь с к и й А. Н. Основы теории металлургических плавок. М., Металлургиздат, 1943.

36.В о е в о д с к и й В. В. Диссертация. М., Институт химической физики. АН СССР, 1954.

37.В о л о ш и н А. И. и др., Кокс и химия, № 3, 19 (1962).

39.В с т а в с к а я Л. И. и др., Нефтепереработка и нефтехимия, № 2, 25' (1970).

40.В я т к и н С. Е. и др. Ядерный графит. М., Атомиздат, 1967.

41.Г а в р и л о в а О. И. Физические и химические свойства ископаемых углей. М., Изд. АН СССР, 1962.

45.Г е б л е р И. В. Генезис твердых горючих ископаемых. М., Изд. АН-

СССР, 1954.

48.Г л у з м а и Л. Д . , Э д е л ь м а н И. И. Лабораторный контроль коксо­ химического производства. М., Металлургиздат, 1957.

49. Г о р л о в В. Ф., С к о б л о А. И. Труды МИНХ и ГП им. И. М. Губ­ кина. Вып. 44, М., Гостоптехиздат, 1963.

50.Г о р п и и е н к о М. С. Диссертация. Свердловск, Институт химии УфАН

СССР, 1969.

52.Г о в а р д К. Ц. Химия твердого топлива. М., Издатинлит, 1951. См. с. 392.

55} Г у р в и ч Л. ГЛіаучные основы переработки нефти. М.—Л., Гостоптех- "~" издат, 1940.

56.Д а в ы д о в а М. А. и др., Металлургия и топливо, № 3, 171 (1959).

57.Д е р я г и H Б. В. Свойства тонких жидких слоев и их роль в дисперсных системах. ВСНИТО, 1937.

58. Д и н ц е-е-ДГИ.; Ф~р~о с т А. В., ЖОХ, 3, 747 (1933).

289

59.Д и о м и д о в с к и й Д. А. и др. Расчет пиропроцессов и печей цветной металлургии. М., Металлургнздат, 1963.

62.Е м е л ь я н о в А. Н. Диссертация. Уфа, Уфимский нефтяной институт, 1969.

71.Источники энергии в капиталистических странах (краткий обзор). М., ГОСИНТИ, 1961.

163(1959).

74.К а с а т о ч к и н В. И., Ф и н к е л ь ш т е и н Г. Б. В сб. Химическая переработка топлив, под ред. H. М. Караваева. М., «Наука», 1965.

№11. Вып. 83. Л., Гостоптехиздат, 1955.

77.К а л и н о в с к и й Б. В сб. «Химия и переработка нефти и газа». М., ВИНИТИ, 1966.

78.К а з ь м и н Г. И. Длительные межремонтные безостановочные пробеги технологических установок на нефтеперерабатывающих заводах Канады, условия обеспечения и технико-экономическая эффективность. М., ЦНИИТЭНефтехим, 1969.

81.К о р о б о в Д. С. Микроэлементы в нефтях Нижнего Поволожья. Гео­ химический сборник Саратовского Государственного Университета. Вып. 1, 1963.

82.К о с о л а п о в а Т. Я. Карбиды. М., Металлургия, 1968.

85.К о л е с н и к о в а В. Г., С ы и к о в а В.Г., Нефтепереработка и нефте­ химия, № 5, 1 (1967).

89К р а с ю к о в А. Ф. Диссертация. М., МИНХ и ГП им. И. М. Губкина. 1966.

90.К р а с ю к о в А. Ф. Нефтяной кокс. М., «Химия», 1966.

91.К р а с ю к о в А. Ф. и др. Проблемы переработки высокосернистых неф­ тей. М., ЦНИИТЭнефтехим, 1966. См. с. 119.

290

94.Л а в р о в Н. В., Ш у р ь г и н А. М. Введение в теорию горения и га­ зификации топлива. М., Изд. АН СССР, 1962.

98.Лекции технического директора французской фирмы «Пешинэ» инженера Гролле о современном состоянии техники в производстве алюминия во

103.Материалы временной комиссии ГНТК СССР по установлению возможности применения сернистого кокса в электродной и алюминиевой промышлен­ ности. М., ЦНИИцветмет, 1960. См. с. 5, 40, 50, 149.

- > № n , J 3 ü l 9 6 7 J -

' 109J M а г à р и л Р. 3., Р а м а з а е в а Л. Ф., А к с е н о в а Э. И., Хи­ мия и технология топлив и масел, № 3, 15 (1970).

110. M а т а е в а Б. В. Труды ГрозНИИ. Вып. X I I . М., Гостоптехиздат, 1963. См. с. 74.

111.М а ш о в е ц В. П. Электрометаллургия алюминия. М., Металлургиздат,

112.М е д в е д е в К. П. Применение радиоизотопов в коксохимии. М., Ме­ таллургиздат, 1963.

113. М е л ь н и к о в Н. Миллиарды экономии, газета «Правда», 16/1 1967'г.

114.M о р и н а И. Н. Химическая переработка углеводородов. М., Изд. АН

СССР, 1956.

^15. H а г и е в М. Ф. Переработка нефтяных остатков и использование ее про­

118.Н и к о л а е в а В. Г. и др., Химия и технология топлив и масел, № 3, 20 (1962).

119. H о т к и н Д . И., Химия и технология топлив и масел, № 1, 1 (1968).

120.Н о х р а т я н К. А. Сушка и обжиг в промышленности строительной керамики. М., Госстрой издат, 1962.

121.Обзор зарубежной литературы, сер. «Нефтепереработка», М., вып. 6.. ЦИИИТЭнефтегаз. 1963.

122.Обзор зарубежной литературы. Переработка нефти за рубежом. М., вып. 8. ЦНИИТЭнефтегаз, 1967.

123.Обзор зарубежной литературы по нефтепереработке. Вып. 8, М., ЦНИИТЭнефтегаз, 1965.

291

124.О б р я д ч и к о в С. Н. Технология нефти и газа. Ч. I І.М. — Л . , Гостоптехиздат, 1952.

125.О б о л е н ц е в Р. Д . , M а ш к и и а А. В. Гндрогенолиз сераорганических соединений нефти. М., Гостоптехиздат, 1961.

126.О к у н е в А. И. и др., Хим. пром., № 7, 509 (1970).

128.П а в л о в с к и й А. М. и др., Нефтепереработка и нефтехимия, № 12, 20 (1966).

130.Пат. США 2734801 (1956).

131.Пат. США 3338993 (1967).

132.Пат. США 2716628 (1955); 2739105 (1956); 2374853 (1956); 3007849 (1961); 2739105 (1956).

139.Р о г и н с к и С. 3. Адсорбиня и катализ на неоднородных поверхно­ стях. М.—Л., Изд. АН СССР, 1948.

141.Р у д к о в с к и іі Д. М. Труды ВНИИнефтехим. Вып. 1. Л., Гостоптех­ издат, 1960.

145.С а X а н о в А. Н., Т и л и ч е е в Д. М. Крекинг в жидкой фазе. М.—Л., Нефтяное издательство, 1928.

146.С а н н и к о в А. К. и др. Труды ГосНИИЭП. Вып. 1. Челябинск, Челя­ бинское областное управление по печати, 1969. См. с. 140.

147. С в е т о з а р о в а О . И . , Ж д а н о в а В. В. Труды ГрозНИИ. Вып. XV . М., Гостоптехиздат, 1963.

148.С е м е н о в H. Н. О некоторых проблемах химической кинетики и реак­ ционной способности. М., Изд. АН СССР, 1958.

149.С е р г и е н к о С . Р. Высокомолекулярные соединения нефти. М., Гостоп­ техиздат, 1964.

150. С м и д о в и ч Е. В. Технология переработки нефти и газа. Ч. I I . М., «Химия», 1968.

151.С м и д о в и ч Е. В. Коксование как метод глубокой переработки нефти. М., Гостоптехиздат, 1953.

156.С у д о в и к о в А. Д. Диссертация. Л. , Всесоюзный алюминиево-магни- евый институт, 1967.

292