Метод за получаване на изотропен кокс
Изобретението се отнася до нефтопреработвателната промишленост и може да се използва за получаване на изотропен кокс, използван за производството на въглеродни конструкционни материали. Дестилатната фракция NK-350°C от процеса на коксуване на тежкия пиролизен катран от производството на моноолефини се подлага на пиролиза за получаване на хидравличен катран. Получената хидравлична смола се коксува. Подобреният метод позволява да се намали изхода на газ и да се намали образуването на кокс по време на пиролиза, да се увеличи добивът на изотропен кокс върху суровината. 2 табл.
Методът се отнася до нефтопреработвателната промишленост и може и може да се използва за получаване на изотропен кокс, използван за производството на въглеродни структурни материали.
Известен метод за производство на изотропен кокс, включващ пиролиза на фракции керосин-газьол за получаване на хидравлична смола и нейното последващо коксуване (Sabanenko S.A. et al. Производство, свойства и използване на петролен пиролизен кокс. - Преглед на информацията. Серия: Рафиниране на нефт, брой 9, М., 1989).
Недостатъкът на този метод е използването на доста оскъдни нефтопродукти като суровина за пиролиза, например хидротретирано дизелово гориво, по време на пиролизата на което се наблюдава голямо количество газ (до 50% върху суровината), което определя ниския добив на кокс върху суровината, води до значителни загуби и не е икономически изгодно.
В същото време ниската ароматност на такива суровини налага поддържането на високи температури по време на пиролиза, което води до бързо коксуване на реакционните камери.
За да се намали добива на газ по време на пиролиза и да се осигури по-дълга работа на реакционното оборудване без коксуване, повече отсилно ароматизирани петролни продукти.
Най-близо до предложения метод е метод за производство на изотропен кокс чрез пиролиза на силно ароматизирани фракции 190-350 o C, получени чрез вакуумна дестилация на тежък пиролизен катран от производството на моноолефини, с производството на хидравличен пиролизен катран и последващото му коксуване (Зубова М. А. и др. Изследване на възможността за получаване на кокс от типа KNPS на базата на течни продукти от производството на моноолефини - Проблеми на задълбочаването на преработката на нефт, резюмета на XIII научно-техническа конференция на младите учени и специалисти, Уфа, 1983 г., стр. 6-7).
Недостатъкът на този метод е трудността да се получи фракция от 190-350 o C. Неговата дестилация от тежкия пиролизен катран е изпълнена с големи трудности. Първо, високата реактивност на въглеводородите, които съставляват тежкия пиролизен катран, предизвиква тяхната интензивна полимеризация при нагряване, в резултат на което дестилацията обикновено се извършва под вакуум. На второ място, по време на процеса на дестилация се наблюдава интензивно запушване на хладилното оборудване с бързо кристализиращи компоненти като нафталин и неговите производни. Тези. Недостатъкът на този метод на разделяне е неговата сложност и трудности при работата на оборудването за създаване на вакуум при работа с високо реактивни, бързо втвърдяващи се компоненти. В допълнение, по време на пиролизата на фракцията 190-350 o C, получена чрез вакуумна дестилация на тежкия пиролизен катран, има повишено образуване на коксови отлагания, което намалява времето за работа на пиролизния агрегат. Недостатък е и ниският добив на получения кокс.
Настоящото изобретение е насочено към увеличаване на добива на кокс и увеличаване на времето за работа на пиролизната единица чрез намаляване на отлаганията на кокс в реакционното оборудване.
Това се постига чрез факта, че в метода за производство на изотропен кокс чрез пиролиза на силно ароматизирани въглеводородни фракции за получаване на хидравлична смола и нейното последващо коксуване се използват дестилатни фракции NK-350 o C като силно ароматизирани въглеводородни фракции от процеса на коксуване на пиролизен тежък катран от производството на моноолефини.
Използването на дестилатни фракции NK-350 o C от процеса на коксуване на тежък пиролизен катран от производството на моноолефини ще увеличи добива на кокс, тъй като те съдържат не само потенциални коксообразуващи фракции, съдържащи се в първоначалния катран, но и новообразувани по време на коксуване.
В допълнение, дестилатните фракции NK-350 o C от пиролизния процес на коксуване на тежък катран, които са преминали етапа на термична обработка, имат ниска реактивност, тъй като всички най-реактивни радикали или се рекомбинират, за да образуват стабилни въглеводороди, или се превръщат в кокс или газ. Това спомага за намаляване на образуването на кокс по време на тяхната пиролиза и съответно увеличава времето за работа на инсталацията.
Проверката на предложения метод се извършва в лабораторни условия, както следва.
Изходната суровина - силно ароматизирани дестилатни фракции NK-350 o C от процеса на коксуване на тежък пиролизен катран от производството на моноолефини се нагрява и подлага на пиролиза при температура 680-710 o C в проточна инсталация, която представлява цилиндричен апарат с дължина 1100 mm и вътрешен диаметър 48 mm с регулируемо секционно електрическо нагряване. Хидравличната смола, получена в резултат на пиролиза, се подлага на коксуване в партиден лабораторен куб с еднократно натоварване от 1 kg.
Пример 1 (прототип). Изходна суровина -силно ароматизирана фракция от 190-350°C, получена чрез вакуумна дестилация на тежък пиролизен катран (характеристиката е дадена в таблица 1), се нагрява и се подлага на пиролиза в лабораторна инсталация при температура 690°C и производителност на суровината от 6,5 g/min. Изходът на хидравлична смола в резултат на пиролиза възлиза на 34,7 тегл. %, коксови отлагания - 3,0 тегл. %. Получената хидравлична смола се подлага на коксуване върху лабораторен куб с периодично действие със суровинен товар 1 кг. Производството на кокс възлиза на 40,0 тегл.%.
Пример 2 (предложен метод). Силно ароматизирана дестилатна фракция NK-350 o C от процеса на коксуване на тежък пиролизен катран от производството на моноолефини, чиито характеристики са дадени в табл. I, се подлага на пиролиза и получената хидравлична смола се коксува по същия начин, както в пример 1.
Добивът на хидравлична смола е 34,2 тегл.%, коксови отлагания - 2,2 тегл.%, а добивът на кокс - 45,0 тегл.%.
Материалният баланс на процесите на пиролиза и коксуване, както и основните качествени показатели на получената хидравлична смола и изотропен кокс по прототипния метод и предложения метод са представени в табл. 2.
Както се вижда от табл. 2, полученият кокс отговаря на изискванията за изотропен кокс за производство на въглеродни конструкционни материали. Въпреки това, добивът на кокс съгласно предложения метод се увеличава с 1,5 тегл.%, а коксовите отлагания в процеса на пиролиза се намаляват до 2,2 тегл.%.
По този начин предложеният метод в сравнение с метода на прототипа ще увеличи производството на изотропен кокс и ще намали количеството коксови отлагания, което увеличава времето за изпълнение на инсталацията. Използването на дестилатната фракция NK-350 o C от пиролизния процес на коксуване на тежък катран също опростява производството на суровини заизотропен кокс, тъй като в предложения метод първоначалната пиролизна смола от производството на моноолефини е предварително коксована с образуването на електроден кокс и дестилат с ниско съдържание на сяра, от които чрез еднократно изпаряване се получава целевата фракция NK-350 o C. няма нужда от вакуумна дестилация на оригиналната пиролизна смола с всички присъщи трудности и усложнения.
Метод за производство на изотропен кокс чрез пиролиза на силно ароматни въглеводородни фракции за получаване на хидравлична смола и нейното последващо коксуване, характеризиращ се с това, че като силно ароматни въглеводородни фракции се използват дестилатни фракции NK-350 o C от процеса на коксуване на пиролизен тежък катран от производството на моноолефини.