Повышение качества кокса. Снижение содержания серы и золы в коксе, улучшение его микроструктуры. Гидрообеесеривание нефтяных остатков. Прокалка нефтяного кокса. Добавление к сырью коксования высокоароматических продуктов нефтепереработки и нефтехимии.
Аннотация к работе
Процессы коксования решают важнейшую задачу по углублению переработки нефти, увеличивая ресурсы сырья для производства моторных топлив, а также обеспечивая безотходность производства. Согласно федеральной программе “Энергоэффективная экономика ТЭК” глубина переработки нефти к 2010 году должна увеличиться до 75%, а к 2020 году - до 85% “при значительном улучшении качества нефтепродуктов, обеспечивающем их конкурентоспособность”. Таким образом, в связи с дальнейшим углублением переработки нефти поиск путей совершенствования процесса замедленного коксования тяжелых нефтяных остатков является актуальным, так как именно этот процесс позволяет получать в больших количествах светлые дистилляты из остаточного сырья, а также не менее ценный продукт - кокс. Целью данной работы является улучшение технико-технологических показателей установки замедленного коксования тяжелых нефтяных остатков. Объектом исследования является установка замедленного коксования № 60 ООО «Лукойл-Волгограднефтепереработка». Новизна работы состоит в предложении нового варианта реакторного узла коксования, в котором установлен циклон для очистки газов коксования от коксовой мелочи. Практическая значимость состоит в увеличении производительности установки по дистиллятам и газам коксования на 5,26% и по коксу на 5,7 %. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 47-ой межвузовской научно-практической конференции (г. Волгоград, 2010 г.), II Всероссийской научной конференции с международным участием «Научное творчество XXI века» (г. Красноярск, 2010 г.) и на VI-ой межрегиональная научно-практическая конференции «Взаимодействие научно-исследовательских подразделений промышленных предприятий и вузов по повышению эффективности управления и производства 480 500 460 1000 0,2142 Остаток >480 560 540 1045 0,6278 Составляем материальный баланс одной работающей реакционной камеры. Таблица 4.2 - Материальный баланс реакционной камеры. Показатели т/ч %(масс.) т/сут Взято Легкий газойль 0,72 1,33 17,28 Тяжелый газойль 1,44 2,67 34,56 Рециркулят 18 33,33 432 Остаток 33,84 62,67 812,16 Водяной пар 1,08 3 25,92 ? 55,08 103 1321,92 Получено Газ 3,96 7,34 95,04 Бензин 3,132 5,8 75,168 Легкий газойль 9,864 18,27 236,736 Тяжелый газойль 9,144 16,93 219,456 Рециркулят 18 33,33 432 Кокс 9,504 17,6 228,096 Водяной пар 1,08 3 25,92 потери 0,396 0,73 9,504 ? 55,08 103 1321,92 Пример расчета: т/ч т/ч Gвтор.сырья = G*Кр = 36 * 1, 5 = 54 т/ч Gрециркулят = Gвтор.сырья - Gсырья= 54 - 36 = 18 т/ч Принимаем долю отгона сырья на входе в реакционную камеру е’=0,55 и проверяем правильность принятого значения по формуле [39]: Для этого рассчитываем мольную долю каждого компонента в исходной смеси: где - молекулярная масса компонента i. Для легкого газойля t=350°С и t=280°С, тогда Давление насыщенных паров легкого газойля составит МПа Константа фазового равновесия для нефтяных углеводородов при давлении 0,4 МПа , где - давление насыщенных паров компонента i при температуре однократного испарения. Таблица 4.3 - Расчет доли отгона сырья на входе в реакционную камеру при температуре 5000С. компонент Gi, кг/ч Мi ti ?, кг/м3 Gi/ Мi, кг моль/ч МiРi 1 Мi , кг/ч , кг/ч Легкий газойль 720 220 280 890 3,27 0,0193 4,24 3,3 7,5 4,57 0,0042 0,924 0,001792 70,4 649,6 Тяжелый газойль 1440 340 400 950 4,24 0,0250 8,51 5,7 1,425 1,23 0,0203 6,902 0,013386 525,7 914,3 Рециркулят 18000 460 500 1000 39,13 0,2311 106,31 1,0 0,25 0,58 0,2434 111,964 0,217149 8527,9 9472,1 Остаток 33840 540 550 1045 62,67 0,3701 199,88 0,4 0,10 0,50 0,733 395,82 0,767673 30148 3692 Водяной пар 1080 18 - - 60 0,3543 6,37 - - 0 - - ? 55080 169,31 325,33 1,0009 515,61 1 39272 15808 Проводим пересчет мольной доли в массовую: е = =1-515,61?(1-0,55 )/ 325,34=0,287. Количество жидкой фазы Gx=55080(1-0,287)=39272 кг/ч Количество паровой фазы Gx=55080?0,287=15808 кг/ч Плотность жидкой фазы равна: ?х=39272/(70,4/890 525,7/950 8527,88/1000 30148/1045)=1033 кг/м3 Тепловой баланс реакционной камеры коксования. Энтальпию нефтяного кокса рассчитываем на основании средней теплоемкости: , где Ср -средняя теплоемкость кокса, кДж/(кг-К) (по справочным данным Ср=1,4),t - средняя температура кокса в камере, °С; ее вычисляют по формуле t = 0,5(500 440) =470 °С тогда кДж/кг Тепловой эффект процесса равен: кДж/ч Потери тепла в окружающую среду вычисляем по формуле: - коэффициент теплоотдачи, кДж/(м2 ч К) - наружная поверхность реактора, м2 - разность температуры между наружной поверхностью реактора и окружающей средой, 0С Принимаем коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности теплоизоляции в окружающую среду ? = 33 кДж/(м2 ч К) и разность температур между изоляцией и окружающей средой, ?t=500С. Наружная поверхность изоляции S=600 м2. Исходные данные: Расчетное давления в верхней части камеры Рв = 6 кг/см2 = 0,6 МПа; Расчетное давление в нижней части камеры Рн = 8 кг/см2 = 0,8 МПа; Расчетная температура стенки корпуса камеры, изготовленного из стали 16ГС 0,8*13 - 475 0С; Расчетная температура стенки элементов корпуса, изготовл