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:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|