Результат интеллектуальной деятельности: Установка коксования нефтяных остатков

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к установкам коксования тяжелых нефтяных остатков с целью получения нефтяного кокса.

Известна установка коксования нефтяных остатков, включающая трубчатую печь коксования с конвективным и радиантным змеевиками, при этом конвективный змеевик сообщен с нижней частью ректификационной колонны, а радиантный змеевик - с кубовой частью ректификационной колонны и по меньшей мере с двумя реакторами, верхняя часть которых связана через отбойник с ректификационной колонной (Сюняев З.И. "Производство, облагораживание и применение нефтяного кокса" М., Изд. "Химия", 1973 г., стр. 105, 106).

К недостатку известной установки относится отсутствие возможности регулирования давления в реакторе коксования. Известно, что повышение давления в реакторе способствует ускорению процесса коксования, увеличению выхода кокса, а также снижению пенообразования коксующейся массы.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является установка коксования нефтяных остатков, включающая печь нагрева с конвективным и радиантным змеевиками, при этом конвективный змеевик сообщен с нижней частью ректификационной колонны, а радиантный змеевик - с ее кубовой частью и по меньшей мере с двумя реакторами, при этом верхняя часть реакторов связана линией парогазовой смеси продуктов коксования через циклонный сепаратор с концентрационной частью ректификационной колонны, а через отстойники - с кубовой частью ректификационной колонны, причем на линии паровой фазы из циклонного сепаратора установлен регулятор давления, а на линии жидкой фазы из отстойников - регулятор уровня (Патент РФ №2277118, МПК С10В 55/00, оп. 27.05.2006).

Известное изобретение направлено на регулирование давления в реакторах путем размещения на линии паровой фазы после циклонного сепаратора, отделяюшего коксовую мелочь из парогазовой смеси, регулятора давления.

Недостатком известной установки является разделение парогазовой смеси продуктов коксования на паровую и жидкую части, что значительно усложняет схему установки, а также отсутствие регулирования давления жидкой фазы, поступающей в кубовую часть ректификационной колонны, так как при повышении давления в колонне увеличивается энергоемкость процесса фракционирования и снижается качество продуктов коксования.

Предлагаемое изобретение направлено на упрощение схемы установки при одновременном регулировании давления в ректификационной колонне, и, следовательно, энергоемкости процесса замедленного коксования путем варьирования давлением между реакторами и ректификационной колонной с одновременным сохранением межремонтного пробега установки.

Это достигается тем, что в установке коксования нефтяных остатков, включающей реактор с линиями ввода сырья из трубчатой печи и вывода парогазовых продуктов коксования в ректификационную колонну, оснащенную линиями вывода дистиллятных продуктов коксования и вторичного сырья и связанную с регулятором давления, печь с конвективным и радиантным змеевиком, при этом конвективный змеевик сообщен с нижней частью ректификационной колонны, а радиантный змеевик - с ее кубовой частью, согласно изобретению на линии парогазовых продуктов коксования установлены по меньшей мере два регулятора давления, снабженные запорной арматурой, например задвижками.

Наличие по меньшей мере двух регуляторов давления на линии парогазовой смеси продуктов коксования позволяет поддерживать необходимое давление в ректификационной колонне без разделения потока на паровую и жидкую фазы в течение длительного времени, так как в случае закоксовывания одного регулятора давления переводят поток парогазовой смеси на другой без остановки установки.

На чертеже изображена предлагаемая установка коксования нефтяных остатков.

Установка коксования нефтяных остатков содержит трубчатую печь 1 с конвективным змеевиком 2 и радиантным змеевиком 3. При этом конвективный змеевик 2 соединен с нижней частью ректификационной колонны 4, а радиантный змеевик 3 - с кубовой частью ректификационной колонны 4 и через четырехходовой кран 5 с попеременно работающими реакторами 6. Верхняя часть реакторов 6 связана с ректификационной колонной 4 линией парогазовой смеси продуктов коксования, на которой установлены два регулятора давления 7, 8, снабженных задвижками 9, 10. Верхняя часть ректификационной колонны 4 сообщена с газосепаратором 11.

Предлагаемая установка коксования нефтяных остатков работает следующим образом.

Исходное сырье через конвективный змеевик 2 печи 1 с температурой 360-390°С подают в нижнюю часть ректификационной колонны 4, где оно, смешиваясь с жидкой фазой продуктов коксования, становится вторичным сырьем, которое через радиантный змеевик 3 печи 1 и четырехходовой кран 5 с температурой 490-510°С поступает в один из подготовленных к коксованию реакторов 6. В одном из реакторов 6 вторичное сырье в процессе замедленного коксования при давлении (вверху реактора) 0,5 МПа превращается в нефтяной кокс, при этом парогазовые продукты коксования из реактора 6 через клапан регулятор давления 7 и задвижку 10 поступают в нижнюю часть ректификационной колонны 4 с давлением 0,25 МПа, в последней парогазовые продукты коксования разделяются на тяжелый и легкий газойли и парожидкостную смесь. Из ректификационной колонны 4 дистилляты (легкий и тяжелый газойли) поступают на облагораживание процессами каталитического крекинга или гидрокрекинга, а парожидкостная смесь отводится в газосепаратор 11 на разделение на углеводородный газ, бензин коксования и «кислую» воду, направляемые в дальнейшем на очистку.

В случае закоксовывания регулятора давления 7 (на период его очистки от коксовых отложений) парогазовый поток продуктов коксования из реактора 6 пропускают через задвижку 9 и регулятор давления 8.

Таким образом, предлагаемое технологическое оформление установки упрощает схему установки и позволяет за счет использования по меньшей мере двух регуляторов давления, продублированных запорной арматурой, например задвижками, регулировать энергоемкость процесса замедленного коксования путем варьирования давлением между реакторами и ректификационной колонной с одновременным сохранением межремонтного пробега установки.