Технологические схемы и режим работы установок коксования

Замедленное коксование

Технологическая схема. Схема установки приводится на рис. 1 (см. Приложение).

Сырье коксования подается насосом Н-1 через печи П-1 и П-2 в ректификационную колонну К-1 на верхнюю каскадную тарелку. Под нижнюю каскадную тарелку колонны К-1, конструкция кото­рой аналогична колонне термического крекинга, подаются горячие пары продуктов коксования из реакционных камер. За счет кон­такта паров, имеющих температуру около 430 °С, с менее нагретым сырьем последнее подогревается. При этом часть паров конденси­руется. Сконденсировавшиеся продукты коксования служат рециркулятом, вместе с первичным сырьем они уходят с низа К-1 в ре­акционные змеевики, расположенные в радиантной части трубча­тых печей. В печах сырье подогревается до температуры начала коксова­ния (500—510 °С) и поступает через нижний загрузочный штуцер в реакционные камеры.

На установке имеются четыре камеры, работающие попарно, независимо друг от друга. Каждую пару камер можно отключать на ремонт, не останавливая установки. Сырье из П-2 подается в коксовую камеру Р-1 или Р-2, а из печи П-1 — в камеру Р-3 или Р-4.

Из камер продукты реакции направляются в ректификацион­ную колонну К-1. Нижняя часть колонны снабжена каскадными тарелками, верхняя — ректификационными. В верхней части ко­лонны происходит разделение продуктов реакции на фракции.

Бензиновые пары и газ уходят с верха колонны в конденсато­ры-холодильники ХК-1. Конденсат из ХК-1 подается в водогазо-отделитель Е-1, где происходит отделение газа от бензина и бензина от воды. Вода сбрасывается в емкость Е-2 и затем исполь­зуется для получения пара в специальном змеевике печи. Избы­ток воды переливается в канализацию. Бензиновая фракция и газ самостоятельными потоками направляются на дальнейшую пере­работку в газовый блок.

С 31-, 26-, 18-й тарелок К-1 отбираются боковые погоны: фрак­ции выше 450°С, 350—450°С, 180—350°С. В отпарной колонне К-2 из боковых погонов удаляются легкие фракции. Затем фракции с низа секций отпарной колонны через теплообменники и холо­дильники отводятся с установки. Часть фракции 180—350°С

используется как абсорбент в доабсорбере газового блока. Для снятия избыточной теплоты с 21-й тарелки К-1 выводится проме­жуточное циркулирующее орошение, которое после охлаждения возвращается в колонну.

Газовый блок состоит из абсорбера-десорбера, дополнительного абсорбера (доабсорбера), стабилизатора. Обработкой легких про­дуктов коксования с применением методов абсорбции и стабилиза­ции получают сухой газ, состоящий в основном из угле­водородов C₁—С₂, головку стабилизации, состоящую из углеводо­родов С₃—С₄, и стабильный бензин. Стабильный бензин очищается, от сернистых соединений щелочной промывкой и выводится с уста­новки.

Реакционные камеры установки замедленного коксования рабо­тают по циклическому графику. В них последовательно чередуются циклы: реакции, охлаждения кокса, выгрузки кокса и разогрева камеры.

В начальный момент при подаче сырья в неработавшую камеру происходит разогрев ее стенок горячим сырьем. В этот период про­цессы испарения преобладают над крекингом, а дистиллят, уходя­щий с верха реакционной камеры, состоит из почти не подвергших­ся разложению легких фракций сырья. В нижней части камеры накапливается жидкая масса, которая представляет собой тяжелую часть загруженного сырья.

Продолжительность первого периода зависит от качества сырья и от того, до какой температуры оно было подогрето. Так, для крекинг-остатков с высоким содержанием асфальтенов при температуре нагрева сырья 475 °С, первый период продолжается 5 ч, а при 510 °С — всего 2 ч; для полугудрона, содержащего мень­ше асфальтенов, продолжительность первого периода составляет при тех же температурах нагрева сырья соответственно 8—9 и 5—6 ч.

При дальнейшей работе подаваемое в камеру сырье проходит через все более высокий слой жидкости, в котором интенсивно про­исходят реакции деструкции. Вязкость жидкого остатка постепен­но повышается, в нем накапливаются коксообразующие вещества, и этот остаток постепенно превращается в кокс. Второй период коксования отличается постоянным выходом и качеством продук­тов разложения.

Когда камера заполняется коксом примерно на 80%, поток сырья с помощью специального четырехходового крана переклю­чают на другую камеру. В отключенной реакционной камере коксообразование из-за понижения температуры замедляется. В верх­ней части камеры в этот период откладывается губчатая рыхлая масса кокса. Всего по высоте камеры насчитывается три слоя кокса — нижний, образовавшийся в первый период, средний — во второй период и верхний слой, который откладывается в конце при охлаждении камеры. Кокс в верхнем слое наименее прочен, содержит много летучих соединений и обладает повышенной золь­ностью, так как он образовался за счет коксования смолисто-асфальтеновых веществ. Зольные элементы и сера, как правило, кон­центрируются в этих веществах.

После отключения камеры, заполненной коксом, ее продувают водяным паром для удаления жидких продуктов и нефтяных па­ров. Удаляемые продукты поступают сначала в колонну К-1. После того как температура кокса понизится до 400—405 °С, поток паров отключается от К-1 и направляется в емкость Е-4. Водяным паром кокс охлаждается до 200 °С, после чего в камеру начинают пода­вать воду. Вода подается до тех пор, пока вновь подаваемые пор­ции воды не перестанут испаряться. Сигналом о прекращении ис­парения служит появление воды в сливной трубе Е-4. Закончив охлаждение, приступают к выгрузке кокса из камеры. Для очистки камер применяется гидравлический метод. Пласты кокса разрушаются струей воды, имеющей давление до 15 МПа. Над каждой камерой (рис. 40) установлены буровые вышки высо­той 40 м, предназначенные для подвешивания бурового оборудо­вания. Конструкция вышки и бурового оборудования, применяемо­го для удаления кокса, аналогична оборудованию для добычи нефти из скважин. На вышке закрепляется гидродолото, с по­мощью которого в слое кокса пробуривается центральное отвер­стие. Размеры отверстия достаточны для свободного прохода гидрорезака. После пробуривания отверстия гидродолото снимают и заменяют гидрорезаком. Гидрорезак снабжен соплами, из кото­рых подаются сильные струи воды, направляемые к стенкам ка­меры. Гидрорезак перемещается по камере, полностью удаляя со стенок кокс. Далее кокс транспортируется по схеме, приведенной на рис. 2. Удаленные из камеры кокс и вода через разгрузочный люк диа­метром 1,4 м попадают в дробилку Д-1, где кокс дробится на куски размером не более 250 мм. Раздробленный кокс поступает

Рис. 1. Схема Транспортирования кокса на установке замедленного коксования. Р-1 – Р-4 — реакционные камеры; Д-1 — питатель-дробилка; CK-1 – CK-8 — скребковые конвейеры; С-1 – С-6 — силосные башни склада кокса; П-1 – 6 — питатели; Ф-1 — фильтр-отстойник; В —железнодорожный вагон.

на скребковый конвейер СК-1, снабженный обезвоживающими днищами. Через днища вода удаляется, а кокс элеватором по­дается в двухситовой грохот, где сортируется на три фракции: выше 25 мм, 25—6 мм, 6—0 мм.

Вода, удаленная через обезвоживающие днища, содержит коксовую мелочь, которую в специальных фильтрах-отстойниках отделяют от воды и переносят грейферным краном в бункер кок­совой мелочи. Вода из отстойников возвращается в цикл.

Коксовую камеру, из которой выгружен кокс, опрессовывают и прогревают острым водяным паром. Подаваемый в камеру пар вытесняет находящийся в ней воздух. Затем в течение некоторого времени через камеру пропускают горячие пары продуктов коксо­вания из работающей камеры. Пройдя через подготавливаемую камеру, эти пары поступают затем в ректификационную колонну К-1. Когда подготавливаемая камера прогреется до 360 °С, закан­чивается образование кокса в работающей камере. В этот момент камеры переключают.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: