способ получения кокса

Формула изобретения

1. Способ получения кокса, включающий введение неорганической добавки в сырье коксование, нагрев последнего до температуры 480-500°С и коксование полученной смеси в реакторе, отличающийся тем, что неорганическую добавку вводят в сырье коксования после нагрева в печи в виде пастообразной смеси с углеводородным разбавителем.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве углеводородного разбавителя используют исходное сырье коксования или тяжелые нефтяные остатки и другие нефтепродукты.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве неорганической добавки используют СаО, или Са(ОН)₂, или СаСО₃.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что неорганическую добавку подают в исходное сырье коксования после нагрева в печи в количестве не более 15% в расчете на получаемый кокс.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано для получения замедленным коксованием кокса с высоким содержанием летучих веществ, использующегося для повышения коксующей способности шихты углей при производстве металлургического кокса.

Известен способ получения жидких продуктов на установке замедленного коксования, включающий нагрев тяжелых серосодержащих нефтяных продуктов нефтехимии до температуры коксования и коксование его в реакторе в присутствии водорода в одну стадию. (Патент РФ № 2260616 С2 МПК 7 С10В 55/00). Способ направлен на сокращение количества серы в получаемых продуктах: бензине, коксе, в легком и тяжелом газойлях.

Недостатком данного способа является повышение взрыво- и пожаробезопасности на установке замедленного коксования при использовании водорода в качестве реагента.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения кокса замедленным коксованием, включающий введение в сырье коксование добавки неорганического вещества с последующим нагревом полученной смеси в печи до температуры 480-500°С и коксованием в реакторе. (Абызгильдин Ю.М., Сюняев З.И., Алексеев П.М. Изменение содержания серы при коксовании сырья с неорганическими добавками. - Кокс и химия, 1966, № 9 с.24-26). Способ направлен на изменение органической формы сернистости кокса в неорганическую для того, чтобы при использовании такого кокса сера, перешедшая в неорганическую форму, имеющую большую термическую стабильность, осталась в зольных отложениях и в шламах при использовании в цветной и черной металлургии, не выбрасывалась в атмосферу и не переходила в целевые продукты: чугун, металлы, сплавы и др.

Недостатком данного способа является нагрев смеси сырья коксования с добавкой неорганического происхождения, обладающей высокой закоксовывающей способностью в змеевиках печи при температурах коксования 480-500°С, что приводит к сокращению межремонтного пробега печи и, как следствие, снижению производительности установки замедленного коксования.

Предлагаемое изобретение направлено на увеличение межремонтного пробега печи и производительности установки замедленного коксования при одновременном изменении формы сернистости кокса из органической в неорганическую.

Это достигается тем, что в способе получения кокса, включающем введение неорганической добавки в сырье коксования, нагрев последнего до температуры 475-500°С и коксование полученной смеси в реакторе, согласно изобретению, неорганическую добавку вводят в сырье коксования после нагрева последнего в печи в виде пастообразной смеси с углеводородным разбавителем.

Целесообразно в качестве углеводородного разбавителя использовать исходное сырье коксования или тяжелые нефтяные остатки и другие нефтепродукты.

Целесообразно в качестве неорганической добавки использовать СаО или Са(ОН)₂ или СаСО₃.

Целесообразно неорганическую добавку подавать в исходное сырье коксования после нагрева в печи в количестве не более 15% в расчете на получаемый кокс.

Исключение попадания добавки неорганического происхождения (раздробленных твердых частиц), обладающей большой закоксовывающей способностью, в змеевик печи позволит увеличить межремонтный пробег последней и, как следствие, производительность установки замедленного коксования с одновременным переводом серы органического происхождения в неорганическую форму. А предварительное смешение добавки неорганического происхождения с углеводородным разбавителем, например с частью того же исходного сырья коксования с обеспечением пастообразного состояния смеси, облегчит условия ее введения в трансферный трубопровод.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходное сырье коксование, например гудрон, нагревают в печи до температуры 475-500°С и подают по трансферному трубопроводу в реактор на коксование. Одновременно в трансферный трубопровод подают добавку неорганического происхождения - СаО или Са(ОН)₂ или СаСО₃, предварительно смешанную с частью того же исходного сырья или другого углеводородного продукта в соотношении от 0,5:1 до 3:1, предпочтительно 2:1 в виде пасты с температурой 100-360°С. Полученная сырьевая смесь с температурой 470-485°С по трансферному трубопроводу поступает в реактор, при этом содержание неорганической добавки в ней в расчете на получаемый кокс не превышает 15%.

В результате сильного сродства кальция к сере он в процессе коксования переводит органическую серу в неорганическую форму, которая отличается высокой термостабильностью и значительно меньше разлагается при высоких температурах использования, переходя в зольные остатки и шлаки, что снижает выбросы в атмосферу сернистых соединений и переход их в целевые продукты, например чугун.

Примеры

В таблице представлены сравнительные данные по определению продолжительности работы змеевика печи лабораторной установки коксования до полного закоксовывания трубы змеевика при температуре на выходе из печи 475-500°С и давлении на входе в печь - 0,5 МПа при использовании гудрона и смеси гудрона с окисью кальция (СаО) в соотношении 1:2 по прототипу и по предлагаемому способу.

Таблица
Примеры осуществления способа получения кокса
Примеры	Наименование продуктов	Время закоксовывания змеевика, мин
1. Сырье нагревают в змеевике печи до температуры 500°С без минеральной добавки.	Гудрон (сырье коксование) - 100%	30
2. Сырье нагревают в змеевике печи до температуры 500°С вместе с минеральной добавкой - прототип.	Гудрон - (сырье коксования) - 98,4%	3
Паста (гудрон + окись кальция) - 1,6%, из нее:
- гудрон - 0,54%;
- окись кальция - 1,06%.
При коксовании гудрона с пастой в лабораторном реакторе получают кокс с содержанием 3% минеральной добавки в расчете на кальций.
3. Сырье нагревают в змеевике печи до температуры 500°С без минеральной добавки. Минеральную добавку вводят в нагретое сырье на выходе из змеевика печи перед подачей в лабораторный реактор	Гудрон - (сырье коксования) - 98,4% (в расчете на общий материальный баланс или 100% в расчете на подаче в змеевик печи)	30
Пастообразная смесь (гудрон + окись кальция) - 1,6%, из нее:
коксования в виде пастообразной смеси - предлагаемый способ.	- гудрон - 0,54%;
- окись кальция - 1,06%.
При коксовании гудрона с пастой в лабораторном реакторе получают кокс с содержанием 3% минеральной добавки в расчете на кальций.

Как видно из таблицы, введение в сырье коксования неорганической добавки с последующем нагревом полученной смесей до температуры 500°С (по прототипу) приведет к снижению пробега печи в 10 раз по сравнению с коксованием без добавки. Примеры показывают технологическую неприемлемость подачи неорганических добавок в нагревательную печь вместе с сырьем.

Ввод неорганической добавки в сырье коксования после печи (предлагаемый способ) позволяет по сравнению с прототипом увеличить межремонтный пробег печи, одновременно обеспечив перевод в процессе коксования органической серы в неорганическую.