Комплект оборудования для реализации процесса непрерывного коксования

Базовый комплект оборудования включает в себя реактор крекинга и шнековый реактор, дополненные оборудованием обвязки (теплообменники, сепараторы, конденсаторы, насосно-компрессорное оборудование, активатор или дозирующее оборудование). Дополнительное оборудование может быть поставлено опционально, либо в качестве него использовано существующее оборудование эсплуатанта базового оборудования. Оборудование позволяет осуществлять переработку мазута в легкие и средние дистилляты с суммарным их выходом порядка 76-82% от массы прямогонного мазута марки М100. При переработке мазута не образуется остаточных темных продуктов.

Технологическая схема реализации процесса

Исходный мазут, с температурой обеспечивающей его текучесть, подается насосом Н1 в проточный гидродинамический смеситель ГС1, где смешивается с раствором катализатора на основе ультрадисперсных частиц железа, дозируемый насосом дозатором НД1 из емкости Е1. Рабочая концентрация катализатора 10мкг/кг. Цель ввода катализатора – дестабилизация устойчивой коллоидно-мицелярной структуры мазута, образованной асфальтено-смолистыми соединениями, что необходимо для предотвращения адгезии кокса к поверхности оборудования на дальнейших этапах переработки мазута.

ИЛИ

Исходный мазут, с температурой обеспечивающей его текучесть, подается насосом Н2 в электромагнитный активатор А1, где происходит дестабилизация устойчивой коллоидно-мицелярной структуры мазута, образованной асфальтено-смолистыми соединениями. Цель активации – предотвратить явление адгезии кокса к поверхности оборудования на дальнейших этапах переработки мазута.

Активированный мазут предварительно подогревается в теплообменном аппарате ТО1 и ТО2 за счет тепла углеводородной парогазовой смеси (УПГС) – продукта крекинга и коксования соответственно. Предварительно подогретый мазут поступает в печь-реактор ПР1 окислительного крекинга, где при температуре 450^оС происходит его разложение с образованием тяжелого крекинг остатка (ТКО) и УПГС, содержащей пары светлых углеводородов. Процесс крекинга активируется подачей воздуха (1,5л/кг). Подача воздуха производится посредством газодувки Г1. ТКО подается на шнековый реактор крекинг-коксования ШР1, где происходит его окончательное разложение с образованием дополнительного количества легких и средних фракций и кокса. Выгрузка кокса из бункера шнекового реактора происходит в непрерывном режиме. Захолаживание («тушение») кокса происходит путем подачи в бункер водяного пара.

УПГС с процессов крекинга и крекинг-коксования после частичного охлаждения в теплообменных аппаратах ТО1 и ТО2 за счет передачи тепла мазуту, поступает в холодильники-конденсаторы ХК1 и ХК2. В холодильниках-конденсаторах происходит конденсация жидких углеводородов, которые отделяются от горючих газов в сепараторе С1, а далее от водяного конденсата, который используется для выработки пара, в сепараторе С2. Жидкая фракция после сепаратора является целевым продуктом – широкой фракцией углеводородов (ШФУ) с КК350-360^оС. Горючий газ используется для собственных нужд в качестве энергоносителя (газ предварительно сжимается газодувкой Г2 и сжигается в горелочных устройствах, избыточные количества газа сжигаются на свече или используются для выработки электроэнергии посредством газопоршневой установки). ХК1-ХК2 могут быть заменены на ректификационную колонну.

Базовое оборудование

Базовым оборудованием являются печь-реактор для проведения процесса окислительного крекинга и шнековый реактор для реализации процесса коксования. Оборудование имеет высоту 6-8 метров высоты (не считая дымовых труб) и диаметр основания от 1100 до 1600мм в зависимости от производительности (1500- 3500кг/час). Оборудование может быть размещено на расстоянии не менее 15 метров друг от друга и другого оборудования с организацией аварийной паровой завесы.

Печь-реактор спроектирована по принципу жаротрубного котла. Подаваемый воздух для инициирования окислительного крекинга, также необходим для турбулизации потока и исключения застойных зон. Шнековый реактор сконструирован по принципу роторного устройства, шнек одновременно используется для выгрузки кокса в бункер, откуда последний выгружается через шлюзовое устройство с поровой защитой от подсоса воздуха в реактор.

Вспомогательное оборудование

Дополнительное оборудование может быть поставлено опционально, либо в качестве него использовано существующее оборудование эсплуатанта.

Пример переработки для оценки окупаемости

Сырье:

• Мазут марки М100 (прямогонный, содержание серы 1,7%) – 100%

Продукт:

• ШФУ (содержание серы 0,9%) – 79,2% от массы сырья (сера перераспределяется преимущественно в кокс)
• Кокс – 9,3% от массы сырья
• Газы на сжигание (не являются продуктом) – 9,8
• Расход электроэнергии на тонну сырья* – 7,8 кВт*час/тонна сырья
• Обслуживающий персонал – 1 оператор в смену

• Цетановый индекс: 46,2
• Смазывающая способность по ГОСТ ISO 12156-1 – 212мм
• Кинематическая вязкость при температуре 40оС – 4200 мм*/с
• Зольность – 0.008%
• Коксуемость 10%-ного остатка разгонки (микрометод) – 0.26% масс.
• Кислотное число – 0,37 мгКОН/г
• Температура вспышки в закрытом тигле– 61,5^оС