Переработка отходов нефтепереработки

 

     Гудрон и остаток деасфальтизации на ВНПЗ частично используют для получения строительного и дорожного битума. Процесс образования битума происходит в окислительных аппаратах, где при контакте сырья с воздухом протекают реакции окисления и полимеризации.

     В основном, для переработки высоковязких остатков перегонки нефти и термического крекинга, а также асфальтов и экстрактов производства масел применяют коксование – процесс глубокого разложения нефтяных фракций без доступа воздуха с целью получения нефтяного кокса и дополнительного количества светлых нефтепродуктов.

     Нефтяной кокс применяется в качестве восстановителя в химической технологии, для изготовления электродной продукции в цветной и черной металлургии, в производстве абразивов и огнеупоров, в качестве сырья для изготовления углеродистых материалов, которые используются для футеровки химической аппаратуры и оборудования.

     В настоящее время наибольшее распространение получил процесс замедленного коксования нефтяных остатков, который проводится при температуре 505-515 ^оС под давлением 0,2-0,3 МПа.

На ВНПЗ эксплуатируются три установки замедленного коксования.

     Сырьем установок являются остаточные продукты от переработки нефти – гудрон, крекинг-остаток, экстракты селективной очистки масел и остатки деасфальтизации гудрона.

     Кроме кокса на установках получают:

бензин коксования (компонент при приготовлении товарных автомобильных бензинов);

керосин вторичных процессов (применяется в качестве компонента печного топлива);

газойль коксования (применяется как компонент нефтяного топлива);

газ, который используется как газовое топливо для технологических печей.

 

Схема установки замедленного коксования представлена на рис. 5 [11].

 

    Пары нефтепродукта                      Вода

                                           и воды           

                                                          Газ коксования,

                                           10    пары бензина            7

                                                          и воды

                                                                                                                    Газ             На

                                                                                                                    коксования факел

                                                                                           Вода        8

                   Пар            Керосиновый        Бензин

                                      дистиллят

Керосин                                                                                        Вода Бензин

с установки                                                                                               с установки

       11                                                                                     9

Газойль                                                                 Пары коксования

                                           Топливный                                                 и воды

                                                       газ

Остатки                                                                              Вода

от нефте-

переработки

                   1                 2                 3

                                                                                                       6 Вода

                               12                                                 5

                                                                                                                               4

Газойль                              Газойль                                                                       Кокс

с установки

 

Рис. 5. Схема установки замедленного коксования ВНПЗ:

1 – теплообменник; 2, 6 – трубчатые печи; 3 – ректификационная колонна;

4 – коксовая камера; 5 – насос; 7 – конденсатор-холодильник; 8 – сепарацион-

ная емкость; 9 – емкость воды; 10 – отпарная колонна; 11, 12 – холодильники

 

         

   Остатки от переработки нефти подаются насосом через теплообменник 1 в снабженную форсунками трубчатую печь 2, где нагреваются с помощью топливного газа до температуры 280-380 ^оС, а затем подаются в ректи-фикационную тарельчатую колонну 3 (высота 23470 мм, диаметр 3200 мм). В качестве теплоносителя в теплообменнике 1 используется газойль, циркулирующий в системе теплообменник 1 – ректификационная колонна 3.

     В ректификационной колонне 3 нагретое первичное сырье контактирует с горячими парами коксования, поступающими в нижнюю часть ректификационной колонны из коксовых камер 4. Происходит процесс тепло- и массообмена, в результате которого легкие нефтяные фракции, содержащиеся в первичном сырье, испаряются и поступают в виде паров в верхнюю часть ректификационной колонны, а тяжелые фракции, содержащиеся в парах коксования, наоборот, конденсируются и поступают в виде жидкости в нижнюю часть колонны, образуя с тяжелыми фракциями первичного сырья смесь, называющуюся вторичным сырьем.

Вторичное сырье из нижней части ректификационной колонны 3 насосом 5 прокачивается через змеевик трубчатой печи 6, где нагревается до температуры 490-515 ^оС. Для обогрева трубчатая печь снабжена форсунками, к которым подается топливный газ. В целях предотвращения коксования труб и повышения скорости выхода из него продукта, в поток вторичного сырья на входе в печь подается небольшое количество воды. В змеевике вода испаряется и повышает скорость движения продукта в трубах печи, что в значительной степени уменьшает отложения на стенках труб. Из печи парожидкостная смесь нефтепродуктов и водяного пара поступает в коксовые камеры 4 (3 шт.) объемом 420 м³, работающие поочередно без остановки потока сырья.

     Пары коксования и водяной пар из верхней части коксовых камер 4 по общему коллектору направляются в ректификационную колонну 3, где контактируют с первичным сырьем, образуя вторичное сырье и паровую фазу, поднимающуюся вверх.

     Смесь газа коксования, паров бензина и воды из верхней части ректи-фикационной колонны поступает в конденсаторы-холодильники 7 (2 шт.), в которых происходит конденсация паров бензина и водяного пара, и далее в сепарационную емкость 8 объемом 25 м³ для разделения бензина, воды и газа коксования.

     Одна часть газа коксования из сепарационной емкости 8 направляется к форсункам печи 6 в качестве топливного газа, а другая – сбрасывается в факельную линию.

     Отделение воды (парового конденсата) от бензина в сепарационной емкости происходит в отстойной части и регулируется регулятором раздела фаз “бензин-вода”, через клапан которого избыток воды сбрасывается в емкость 9, откуда вода подается на вход трубчатой печи 6 или сбрасывается в систему канализации.

     Бензин из сепарационной емкости 8 подается на верхнюю тарелку ректификационной колонны в качестве орошения для регулирования температуры и качества получаемого бензина. Избыток бензина из емкости 8 после защелачивания (на схеме не показано) выводится с установки.

     Керосиновый дистиллят коксования отбирается с 8-ой, 9-ой тарелок ректификационной колонны и поступает в отпарную колонну 10 (диаметр 1200 мм, высота 16370 мм), в которую подается пар для отпарки легких фракций. Пары нефтепродукта и воды из верхней части отпарной колонны 10 возвращаются в ректификационную колонну под 8-ю тарелку, а керосин из нижней части колонны 10 через холодильник 11 откачивается с установки.

     Газойлевая фракция из нижней части ректификационной колонны прокачивается через теплообменник 1 и холодильник 12, после чего один поток в виде циркуляционного орошения поступает на 15-ю тарелку ректификационной колонны, а другой - отводится с установки.

     Заполнение коксовых камер 4 производится по графику или по сигналу уровнемеров. После заполнения камеры коксом, производится его пропарка, а поток сырья переводится в следующую подготовленную к работе камеру. После окончания пропарки кокс в камере охлаждается водой до температуры верха 90 ^оС. Затем вода сливается, вскрываются верхний и нижний люки коксовой камеры и производится выгрузка кокса гидравлическим способом.

 

 

Глава 3. ПЕРЕРАБОТКА И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ОТХОДОВ