способ получения нефтяного кокса

Формула изобретения

Способ получения нефтяного кокса, включающий коксование гудрона на первом потоке с получением рядового сернистого кокса и тяжелого газойля замедленного коксования гудрона, смешивание тяжелого газойля замедленного коксования с другими компонентами и коксование полученной смеси на втором потоке с получением целевого кокса, отличающийся тем, что тяжелый газойль замедленного коксования гудрона, выделенный на первом потоке, смешивают с другими сырьевыми компонентами, в качестве которых используют тяжелую смолу пиролиза и тяжелый газойль каталитического крекинга, в соотношении, мас.% (60-65):(15-20):(15-20), при этом на втором потоке в качестве целевого кокса получают малосернистый кокс.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения кокса замедленным коксованием.

Известен способ коксования нефтяного сырья, включающего смесь гудрона, смолы пиролиза (СП), тяжелого газойля каталитического крекинга (ТГКК) и тяжелого газойля замедленного коксования (ТГЗК), в котором дистиллятные фракции (ТГКК и ТГЗК) и смола пиролиза используются для повышения выхода и качества кокса. Количество используемых СП, ТГКК, ТГЗК на исходный гудрон не превышает 4-15% (Пат. РФ №2206595, МПК С10В 55/00, оп. 20.06.2003 г., БИ №17).

Недостатком данного способа является то, что в процессе коксования гудрона в смеси с СП, ТГКК, ТГЗК не удается достаточно существенно снизить содержание нежелательных примесей - серы и тяжелых металлов, например ванадия, присутствие которых не позволяет получить кокс, пригодный для алюминиевой промышленности. Уровень качества кокса определяется по ГОСТ 22898-78.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения кокса, согласно которому гудрон, полученный вакуумной перегонкой мазута, подвергают замедленному коксованию с получением рядового кокса, при этом тяжелый газойль замедленного коксования (фр. >350°С) смешивают с прямогонным вакуумным газойлем с установки вакуумной перегонки мазута в соотношении 1:1 и смесь направляют на установку термокрекинга. Полученный высокоароматизированный крекинг-остаток поступает на вторую установку коксования, где из него получают электродный кокс. Легкие газойли коксования с обеих установок подвергают пиролизу, а затем из смолы пиролиза на третьей установке коксования получают специальный кокс-КНПС. Таким образом, известный способ позволяет получить три вида кокса из одного вида сырья-мазута. (Журнал «Нефтепереработка и нефтехимия», 1984 г., №5, стр.8-11).

Недостатком известного способа является использование в качестве смесевого сырья коксования прямогонного вакуумного газойля, достаточно дефицитного и ценного сырья для установок каталитического крекинга, а также наличие промежуточных стадий подготовки сырья (термокрекинга) для получения целевых продуктов, что существенно усложняет процесс получения электродного кокса.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение способа получения малосернистого кокса для алюминиевой промышленности с одновременным рациональным использованием сырья от первичных и вторичных процессов нефтепереработки.

Указанная задача решается способом получения нефтяного кокса, включающим коксование гудрона на первом потоке с получением рядового сернистого кокса и тяжелого газойля замедленного коксования гудрона, смешивание тяжелого газойля замедленного коксования с другими компонентами и коксование полученной смеси на втором потоке с получением целевого продукта, в котором согласно изобретению тяжелый газойль замедленного коксования гудрона, выделенный на первом потоке, смешивают с другими сырьевыми компонентами, в качестве которых используют тяжелую смолу пиролиза и тяжелый газойль каталитического крекинга, в соотношении, мас.% (60-65):(15-20):(15-20), при этом на втором потоке в качестве целевого кокса получают малосернистый кокс.

Способ осуществляют следующим образом. Гудрон подвергают замедленному коксованию на первом потоке с получением рядового сернистого кокса, применяемого в качестве топлива, например, в цементной промышленности, и дистиллятных фракций коксования, из которых выделяют ТГЗК, направляют его на смешивание с другими сырьевыми компонентами - ТСП и ТГКК в соотношении, например, 65:20:15, а затем - на второй поток коксования с получением малосернистого кокса для алюминиевой промышленности.

Ниже приведены примеры осуществления предлагаемого способа, аналога и прототипа.

Пример 1 - предлагаемый способ

Гудрон плотностью 951 кг/м³, коксуемостью 15,4%, содержанием серы 1,92% поступает на первый поток коксования, где он коксуется при давлении 0,2 МПа и температуре 490°С. В результате процесса получается 12,7% бензина, 30,8% фракции 200-350°С и 19,5% ТГЗК с содержанием серы 1,56%.

Полученный на первом потоке рядовой кокс с выходом 22,6% содержит 2,22% серы, 0,26% золы, 0,024% ванадия. Эти параметры кокса не удовлетворяют требованиям ГОСТ 22898-78 на коксы для алюминиевой промышленности.

На втором потоке полученный из гудрона на первом потоке ТГЗК смешивают в соотношении 65:20:15 с ТСП и ТГКК. Коксование смеси проводят под давлением 0,5 МПа при температуре 490°С. В результате процесса получается кокс с выходом 23,5% и с содержанием серы 1,48%, золы 0,12%, ванадия 0,008%. Данный кокс полностью соответствует требованиям ГОСТ 22898-78 на кокс для алюминиевой промышленности. Выход продуктов коксования на втором потоке следующий: бензин - 18,6%, фракция 200-350°С - 35,5%, ТГЗК - 6,4%.

Пример 2 - предлагаемый способ

Тот же гудрон, что и в примере 1, по той же технологии перерабатывается на первом потоке коксования. На втором потоке к ТГЗК, полученному на первом потоке и взятому в количестве 60%, прибавляют 20% ТСП и 20% ТГКК. Коксование смеси проводят при давлении 0,5 МПа и температуре 490°С. В результате процесса получают кокс с выходом 24% и с содержанием серы 1,44%, золы 0,13%, ванадия 0,009%, который соответствует ГОСТ 22898-78 на кокс для алюминиевой промышленности. Выход продуктов коксования на втором потоке следующий: бензин - 17,4%, фракция 200-350°С - 36,2%, ТГЗК - 7,2%.

Пример 3 - аналог

В способе-аналоге содержание суммы ТСП и ТГКК составляет 15% (их соотношение 57:43). Полученный кокс содержит серы 2,0%, золы - 0,24% и ванадия - 0,021% и не отвечает требованиям ГОСТ 22898-78.

При осуществлении способа получения кокса по прототипу получаются продукты термической переработки смеси ТГЗК и вакуумного газойля, состоящие из газов (10,3%), вторичных дистиллятов (55,7%) и дистиллятного крекинг-остатка (33%). Выход кокса при коксовании крекинг-остатка составляет порядка 24% на сырье коксования или 7,9% на исходную смесь ТГЗК и вакуумного газойля. Поэтому данное технологическое оформление процесса нельзя признать рациональным из-за слишком большого количества получаемых вторичных дистиллятов, требующих облагораживания. Выход дистиллятов с учетом стадий термического крекинга и коксования на исходную смесь составит 76,8%, качество дистиллятов из-за высокого содержания серы и олефинов усложняет их гидроочистку в чистом виде и требует специальных приемов гидрооблагораживания, например, путем разбавления с прямогонными дистиллятами.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить малосернистый кокс с использованием сернистого сырья и вторичных тяжелых нефтяных остатков по упрощенной (по сравнению с прототипом) технологической схеме.