Практическая работа
Изучение технологического процесса замедленного коксования
Технологическая схема и описание процесса замедленного коксования
Рис. 1 Установки замедленного коксования: 1— камера замедленного коксования; 2— четырехходовой кран; 3, 4 — печи; 5— сырьевой насос; 6— ректификационная колонна; 7— горячий насос; 8 — аппарат воздушного охлаждения; 9— насос; 10—отпарная колонна; 11 — конденсатор-холодильник; 12 — сепаратор; 13— фракционирующий абсорбер; 14— кипятильник; 15 — стабилизационная колонна; 16— дополнительный абсорбер; I — сырье; II — вода; III — пар; IV — углеводородный газ; V — тяжелый газойль; VI — легкий газойль; VII — керосин; VIII — бензин; IX — сухой газ; X — отгон стабилизации.
Исходное сырье I насосами 5 подают двумя параллельными потоками в трубы подовых и потолочных экранов печей 3 и 4, нагревают там до температуры 350—380 °С и направляют в нижнюю часть ректификационной колонны 6. В колонне сырье встречается с потоком парообразных продуктов коксования из двух параллельно работающих камер 1. В результате этого контакта наиболее тяжелая часть паров конденсируется и смешивается с сырьем. В нижней части колонны 6 образуется смесь сырья с рециркулятом, обычно называемая вторичным сырьем.
Вторичное сырье из нижней части ректификационной колонны 6 горячими насосами 7 возвращают в печи 3 и 4 — в верхнюю часть конвекционных труб и правые, подовые и потолочные экраны. Эта часть труб относится к «реакционному» змеевику. Сырье нагревается там до температуры 490 - 510 °С, во избежание закоксовывания труб этой секции в них подают перегретый водяной пар-турбулизатор (примерно 3 % мае. на сырье), который увеличивает скорость прохождения потока через реакционный змеевик.
Парожидкостная смесь вводится параллельными потоками через четырехходовые краны 2 в две работающие камеры 1 (остальные две камеры в этот период подготавливают к рабочей части цикла). Входя в нижнюю часть камер, горячее сырье постепенно заполняет их. Объем камер большой, время пребывания сырья в них также значительно, здесь и происходит крекинг сырья. Пары продуктов крекинга непрерывно уходят из камер 7 в колонну 6, а тяжелый остаток задерживается в камере.
В колонне 6 предусмотрен отбор трех дистиллятных фракций. В результате ректификации с верха колонны уходят пары бензина, воды и газ коксования, которые после аппарата воздушного охлаждения 8 и конденсатора-холодильника 77 разделяются в сепараторе на водный конденсат II, нестабильный бензин и жирный газ. Нестабильный бензин частично подается насосом 9 на орошение колонны 6, а другая его часть поступает во фракционирующий абсорбер 13, здесь происходит стабилизация бензина. Бензин из куба абсорбера 13 направляют на стабилизацию в колонну 15, из верхней части которой выводится отгон стабилизации (бутан-бутиленовая и частично пропан-пропиленовая фракции) X, а из нижней части — стабильный бензин коксования VIII. Дистиллятные фракции выводят из колонны 6 через отпарные секции. Из нижней части этих секций откачивают соответственно фракции дистиллята коксования — керосин VII, легкий VI и тяжелый V газойли.
2. Характеристика сырья и готовой продукции
| Наименование сырья, материалов, реагентов, катализаторов, полуфабрикатов, готовой продукции | Номер государственного или отраслевого стандарта, техничес-ких условий, стандар-та предприятия | Показатели качества, подлежащие проверке | Норма по ГОСТ, ОСТ, ТУ, СТП | |||||
| Сырье | ||||||||
| Сырье установки замедленного коксования (смесь гудрона и слопа) | СТП ПР 3-2006 | 1. Плотность при 20 °С, кг/м3, не менее 2. Коксуемость, %, не менее 3. Массовая доля серы, %, не более | 12,0 2,8 | |||||
| Реагенты | ||||||||
| Продукт СОФЭКСИЛ-1165 | ТУ 2229-016- 42942526-01 | 1. Внешний вид 2. Вязкость кинематическая, при 20 °С, сСт 3. Водородный показатель (рН) 4. Температура замерзания (кристаллизации), °С, не выше | Жидкость от бесцветного до светло- желтого цвета без механиче скихпримесей 55-75 6,0-8,0 минус 45 | |||||
| Материалы | ||||||||
| Вода деминерализованная | СТП ПР 27-2007 | 1. Общая жесткость, мкг-экв/кг, не более 2. Содержание соединений железа (в пересчете на Fe), мкг/кг, не более 3. рН при 25 ºС, в пределах 4. Прозрачность «по шрифту», см, не менее 5. Содержание нефтепродуктов 6. Содержание взвешенных веществ 7. Содержание свободной углекислоты, мг/л 8. Солесодержание, мг/кг, не более 9. Содержание кремниевой кислоты, мкг/кг, не более | 8,5 – 9,5 отсутствие отсутствие не нормиру- ется, опреде- лениеобяза- тельно | |||||
| Газ отбензиненный для промышленного и коммунально-бытового назначения | ТУ 0272-02-50260226-2001 | 1.Теплота сгорания низшая, МДж/м3 (ккал/м3), при 20 ºС 101,325 кПа, не менее 2.Массовая концентрация сероводорода, г/м3, не более | 31,8 (7600) 0,02 | |||||
| Природный газ | ГОСТ 5542-87 | 1.Массовая концентрация сероводорода, г/м3, не более 2.Массовая концентрация меркаптановой серы, г/м3, не более 3.Объемная доля кислорода, %, не более 4.Теплота сгорания низшая, ккал/м3, при 20 ºС 101,325 кПа, не менее | 0,02 0,036 1,0 | |||||
| Готовая продукция | ||||||||
| Газ жирный | ТУ 0272-119- 00148636-2002 с изм. 1-3 | 1.Массовая доля углеводородов С5 и выше, %, не более 2. Массовая доля сероводорода, %, не более 3. Плотность при 20 °С, кг/м3 4. Теплота сгорания низшая при 20 °С, ккал/м3 | не нормируется, определение обязательно не нормируется, определение обязательно | |||||
| Бензины коксования | СТП ПР 5-2006 | 1. Фракционный состав: -температура начала кипения, °С не ниже -температура конца кипения, °С не ниже | не нормируется, определение обязательно | |||||
| Легкий газойль – компонент сырья установок 24-6, 24-7 | СТП ПР 29-2002 с изм. 1-4 | 1. Фракционный состав: - температура начала кипения, °С, не ниже - 50% перегоняется при температуре, °С, не выше - 96% перегоняется при температуре, °С, не выше 4. Цвет, условные единицы КНС-1, не более | ||||||
| Легкий газойль – компонент сырья установки гидрокрекинга | СТП ПР 29-2002 с изм. 1-4 | 1. Фракционный состав: - температура начала кипения, °С - 50% перегоняется при температуре, °С - 96% перегоняется при температуре, °С | не нормируется, определение обязательно | |||||
| Легкий газойль – компонент: топлива жидкого для технологических установок, топочного мазута, печного бытового топлива, судового топлива ИФО | СТП ПР 29-2002 с изм. 1-4 | 2. Температура застывания, 0С, не выше 3. Температура вспышки в закрытом тигле, °С, не ниже | минус 10 | |||||
| Тяжелый газойль – компонент сырья установки гидрокрекинга | СТП ПР 29-2002 с изм. 1-4 | 1. Фракционный состав: - 96% перегоняется при температуре, °С, не выше | ||||||
| Тяжелый газойль – компонент: топлива жидкого для технологических установок, топочного мазута, печного бытового топлива, судового топлива ИФО | СТП ПР 29-2002 с изм. 1-4 | 3. Температура вспышки в закрытом тигле, °С, не ниже | ||||||
| Нефтепродукт ловушечный | СТП ПР 69-2006 | 1. Плотность при 20 °С, кг/м3 2. Массовая доля воды, %, не более 3. Массовая концентрация хлористых солей, мг/дм3 4. Массовая доля механических примесей, %, не более | не нормируется, определение обязательно 1,0 не нормируется, определение обязательно 1,5 | |||||
| Вода кислая | СТП ПР 50-2007 | 1. Массовая концентрация нефтепродукта, мг/дм3, не более | ||||||
3. Аналитический контроль технологического процесса
| Наименование стадий процесса, анализируемый продукт | Контролируемые показатели | Методика контроля (методика анализа, ГОСТ, ОСТ или СТП) | Норма | Частота контроля |
| Сырье установки замедленного коксования (смесь гудрона и слопа с установок АВТ) | Плотность при 20 0С, кг/м3, не менее Коксуемость, %, не менее: Массовая доля серы, %, не более: | ГОСТ 3900 ГОСТ 19932 или ASTM-D-4530 ГОСТ 1437 или ASTM-D-4294 | 2,5 | 2 раза в сутки 2 раза в сутки 2 раза в сутки |
| Газ жирный | Углеводородный состав: массовая доля С5 и выше, %, не более: массовая доля сероводорода, %, не более: теплота сгорания низшая при 20 0С, ккал/м3 плотность при 20 ºС, кг/м3 | ГОСТ 14920 СТП МИ 1-2001 ГОСТ 14920 или 22387.2 ГОСТ 22667 ГОСТ 22667 | Не нормируется Не нормиру-ется | 1 раз в сутки 1 раз в сутки 1 раз в сутки 1 раз в сутки |
| Газ отбензиненный | Углеводородный состав: массовая доля С5 и выше, % массовая концентрация сероводорода, г/м3 теплота сгорания низшая при 20 0С, ккал/м3 Плотность при 20 0С кг/м3 | ГОСТ 23781 ГОСТ 22387.2 ГОСТ 22667 ГОСТ 22667 | Не нормируется 0,02 Не нормиру-ется | 10 и 25 числа каждого месяца 10 и 25 числа каждого месяца 10 и 25 числа каждого месяца 10 и 25 числа каждого месяца |
| Бензин - компонент бензинов низкооктановых | Фракционный состав: -температура начала перегонки, ºС, не ниже: -температура конца перегонки, ºС, не ниже: | ГОСТ 2177 | не нормируется | 1 раз в сутки 1 раз в сутки |
| Легкий газойль -компонент топлива жидкого для технологических установок, топочного мазута, печного бытового топлива, судового топлива ИФО | Температура застывания, ºС, не выше: Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, ºС, не ниже: Плотность при 20 ºС, кг/м3 | ГОСТ 20287 или ASTM D 97 ГОСТ 6356 или ASTM D 93 ГОСТ 3900 | минус 10 не нормируется | 1 раз в сутки 1 раз в сутки 1 раз в сутки |
| Легкий газойль - компонент сырья установок 24-6,7 | Фракционный состав: - температура начала кипения, ºС, не ниже: - 50 % перегоняется при температуре, ºС, не выше: - 96 % перегоняется при температуре, ºC, не выше: Цвет по КНС, условные единицы, не более: Коэффициент рефракции при 20 ºС Плотность при 20 ºС, кг/м3 Йодное число, г йода на 100г топлива Массовая доля серы, % | ГОСТ 2177 или ASTM D86 ГОСТ 2667 СТП 010400-402106-94 ГОСТ 3900 ГОСТ 2070 ГОСТ 19121 или ASTM D 4294 | не нормируется не нормируется не нормируется не нормиру-ется | 2 раза в сутки 2 раза в сутки 2 раза в сутки 2 раза в сутки 2 раза в сутки 2 раза в сутки по требованию по требованию |
| Легкий газойль компонент сырья установки гидрокрекинга | Фракционный состав: - температура начала кипения, ºС, не ниже: - 50 % перегоняется при температуре, ºС, не выше: - 96 % перегоняется при температуре, ºC, не выше: Коэффициент рефракции при 20 ºС Плотность при 20 ºС, кг/м3 Йодное число, г йода на 100г топлива Массовая доля серы, % | ГОСТ 2177 или ASTM D86 СТП 010400-402106-94 ГОСТ 3900 ГОСТ 2070 ГОСТ 19121 или ASTM D 4294 | Не нормируется Не нормируется Не нормируется Не нормируется Не нормиру-ется | 2 раза в сутки 2 раза в сутки 2 раза в сутки 2 раза в сутки 2 раза в сутки по требованию по требованию |
| Тяжелый газойль компонент топлива жидкого для технологических установок, топочного мазута, печного бытового топлива, судового топлива ИФО | Температура вспышки в закрытом тигле, ºС Температура застывания, ºС Плотность при 20 ºС, кг/м3 Вязкость условная при 50 ºС, градусы ВУ Коксуемость, % | ГОСТ 6356 или ASTM D 93 ГОСТ 20287 или ASTM D 97 ГОСТ 3900 ГОСТ 6258 ГОСТ 19932 или ASTM D 4530 | не нормируется не нормируется не нормиру-ется не нормиру-ется | 1 раз в сутки 1 раз в сутки по требованию по требованию по требованию |
| Тяжелый коксовый газойль – компонент сырья установки гидрокрекинга | Фракционный состав: - 96 % перегоняется при температуре, ºC Плотность при 20 ºС, кг/м3 Температура вспышки в открытом тигле | ASTM D 1160 ГОСТ 3900 ГОСТ 4333 | не нормируется не нормиру-ется | 1 раз в сутки 1 раз в сутки по требованию |
| Вода кислая | Массовая концентрация нефтепродукта, мг/дм3, не более | ПНД Ф 14.1:2.5-95 | 1 раз в сутки |