Kechikkan kokslash bloki: loyiha, ishlash printsipi, quvvatni hisoblash va xom ashyo

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Kechiktirilgan kokslash moslamalari og'ir neftni qayta ishlash uchun eng keng tarqalgan apparat yechimidir. Ularning qurilmasi ikkita asosiy modulni o'z ichiga oladi - reaktor, bu erda xom ashyo isitiladi va kokslanadi va mexanik ishlov beriladi. Zavodlarni loyihalash bosqichma-bosqich amalga oshiriladi va texnologik uskunalarni hisoblash va tanlash, texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlarni aniqlashni o'z ichiga oladi.

Maqsad

Kokslashning texnologik jarayoni neftni qayta ishlash usullaridan biridir. Uning asosiy maqsadi yirik bo'lakli neft koksini olishdir. Sanoatda kokslashning 3 ta usuli mavjud:

1. Davriy, kubik. Xom ashyo gorizontal apparatga yuklanadi, uning ostidagi olov qutisi bilan isitiladi, keyin 2-3 soat davomida k altsiylanadi. Shundan so'ng, o'choq sovutiladi va tayyor mahsulot tushiriladi. Bu usul eng sodda va unumdorligi past.
2. Doimiy. Bu usul hali sanoatni rivojlantirish bosqichida.
3. Yarim uzluksiz, hozirda olinganeng keng tarqalgan.

Ultra-kechiktirilgan kokslash moslamalari texnologik uskunaning eng yangi turi hisoblanadi. Ularda xom ashyo pechda oldindan isitiladi, so'ngra kerakli haroratni saqlab turish uchun issiqlik izolyatsiyasi qatlamiga ega bo'lgan isitilmaydigan reaktsiya kameralariga o'tkaziladi. Reaktorlarning soni va hajmi, pechlarning quvvati butun zavodning ishlashiga ta'sir qiladi.

Rossiyadagi birinchi DCUning ishlashi 1965 yilda Ufanefteximda boshlangan. Zavodning kechiktirilgan kokslagichi bugungi kunda ham ishlamoqda. 2007 yilda rekonstruksiya qilinganidan keyin uning mahsuldorligi qayta ishlangan xomashyo massasi bo'yicha yiliga 700-750 ming tonnani tashkil etadi.

Yakuniy mahsulotlar

Quyidagi moddalar ultratovush tekshiruvida olinadi, koksdan tashqari:

• kokslangan gazlar (texnologik yoqilg'i sifatida ishlatiladi yoki propan-butan fraktsiyasini olish uchun qayta ishlanadi);
• benzin;
• koks distillatlari (yoqilg'i, kreking xom ashyosi).

Mahalliy ultratovushli sinov mashinalarida koks unumi og'irligi bo'yicha 20-30% ni tashkil qiladi. Bu ko'rsatkich birinchi navbatda xom ashyo sifatiga bog'liq. Metallurgiya sanoati ushbu mahsulotga (anodlar va elektrodlar, alyuminiy, abraziv materiallar, karbidlar, uglerod-grafit materiallari, ferroqotishmalar ishlab chiqarish) eng katta ehtiyojni sezadi. Birinchi Ufa DCUga qo'shimcha ravishda Rossiyada boshqa kechiktirilgan koks bloklari ham qurilgan: Omsk neftni qayta ishlash zavodida, Novokuybyshevsk neftni qayta ishlash zavodida, LUKOIL-Volgogradneftepererabotka MChJda, LUKOIL-Permnefteorgsintezda, LUKOIL-Permnefteorgsintez, Angarsk neft-kimyo kompaniyasida, NOVOIL OAJ (Ufa), TANECO PJSC (Nijnekamsk).

Xom ashyo

Kokslash uchun oziq-ovqat materiallari 2 guruhga bo'linadi: birlamchi va ikkilamchi qayta ishlash mahsulotlari. Kechiktirilgan kokslash qurilmalarida xom ashyo sifatida quyidagi moddalar ishlatiladi:

• mazut;
• yarim smola;
• tar;
• koʻmir qatroni;
• asf alt va boshqa sanoat neft mahsulotlari;
• suyuq ko'mir qoldig'i;
• ogʻir piroliz va slanets smola;
• termik yorilish qoldiqlari;
• neft bitumi va og'ir moylar.

Yuqori aromatizatsiyalangan neft qoldiqlari hozirda eng keng tarqalgan xom ashyo hisoblanadi.

Texnologik parametrlarga ta'siri

Kokslash zavodining quyidagi parametrlari ozuqa materiallarining xususiyatlariga bog'liq:

• reaksiya kamerasining samaradorligi;
• qabul qilingan mahsulotlar sifati;
• koks chiqishi;
• jarayon uchun shartlar.

Eng muhim xom ashyo parametrlari:

• Kokslash, tarkibidagi asf alt-qatronli moddalarga qarab. Kokslash qiymati 10-20% oralig'ida bo'lishi kerak. Kichikroq qiymat bilan koksning rentabelligi pasayadi va kattaroq bo'lsa, cho'kindilar pechlardagi rulonlarda to'planadi. Kokslash quvvati neft mahsuloti namunasi qizdirilgandan keyin tigeldagi qattiq qoldiq massasi bilan aniqlanadi.
• Zichlik.
• Kimyoviy tarkibi. Kimdankoks sifatiga eng katta ta'sir ko'rsatadigan zararli aralashmalar oltingugurt chiqaradi (u og'irligi bo'yicha 1,5% dan oshmasligi kerak). Texnologik jarayonda koksning maqsadiga qarab, har xil turdagi xom ashyolardan foydalanish afzaldir. Shunday qilib, yakuniy mahsulotning tolali tuzilishini olish uchun parafin asosli materiallar ishlatiladi.

Koks unumi ozuqa zichligi va asf alten tarkibiga mutanosib.

Kokslash bosqichlari

Kechiktirilgan kokslash agregatlaridagi texnologik jarayon xom ashyo yetkazib berishdan tortib, tayyor mahsulotni tushirishgacha bo’lgan uzoq va uzluksiz davom etadi. An'anaviy ravishda u 3 bosqichga bo'linadi:

1. Ajralish reaksiyalari, distillat fraksiyalarining hosil boʻlishi, oraliq mahsulotlar, kondensatsiya.
2. Gazlardagi toʻyinmagan uglevodorodlar miqdorining sezilarli kamayishi, qoldiq komponentlarning molekulyar ogʻirligining oshishi, sikllanish reaksiyalari.
3. Qaldiqdagi asf altenlar miqdorini 26% gacha oshirish, smola va moylar miqdorini kamaytirish. Suyuq qoldiqni qattiq koksga aylantiring.

Tasnifi

Tuzilishiga koʻra kechikuvchi kokslash agregatlarining ikkita asosiy turi mavjud: bir blokli va ikki blokli.

Ikki blokli zavodlar orasida quyidagi konstruktiv va texnologik xususiyatlari bilan ajralib turadigan 4 turi mavjud:

1. Kokslash kameralarining ichki diametri - 4,6 m.. Chodirli isitish pechlari, juftlik bilan ishlaydigan to'rtta kamera. Kokslash jarayonida olingan kerosin va gaz moyi isitish uchun ishlatiladi.
2. Kokskameralar Ø 5,5 m.. Xomashyo - sifatli mahsulot hosildorligini oshiradigan yuqori aromatik uglevodorodlar kiritilgan to'g'ridan-to'g'ri yonilg'i moylari.
3. Ø 5,5 m, balandligi 27,6 m qotishma po'latdan yasalgan reaktorlar, hajmli yotqizuvchi mash'alli quvurli pechlar, kattalashgan kesimdagi yuqori klapanlar, koks-ko'pik fazasini ajratish joyini qayd etish imkonini beruvchi radioaktiv daraja o'lchagichlar. Eng so'nggi yangilik reaktorning foydali hajmidan yaxshiroq foydalanishga yordam beradi. Bobinlarning kokslanishini kamaytirish uchun turbulatorlarni detarjan qo'shimchalari bilan ta'minlash, bosh quvurlardagi sovutilgan gaz moyi.
4. Reaktsiya kameralari Ø 7 m, balandligi 29,3 m. Reaktorlarga xomashyoni eksenel kiritish, masofadan boshqarish pulti bilan koksni tushirish uchun gidravlik tizim, elektr kranlar, pol tipidagi omborli omborlar.

Amaliy jihozlar

Ushbu turdagi qurilmalar bilan jihozlangan jihozlar maqsadiga qarab quyidagi guruhlarga boʻlinadi:

1. Texnologik, kokslash jarayonida bevosita ishtirok etadi (pechlar, ustun uskunalari, issiqlik almashtirgichlar, reaktor kameralari, kublar, muzlatgichlar, nasoslar, quvur liniyalari, asbob-uskunalar, kranlar va boshqa o'chirish va o'chirish klapanlari).
2. Oqava suv - ish davriga qaytish uchun suvni yig'ish va tozalash (sovutish va koks olish operatsiyalari).
3. Koksni kameralardan (kublardan) tushirish uchun uskunalar. Zamonaviy mexanizatsiyalashgan qurilmalarda u mexanik va gidravlik turdagi bo'lishi mumkin (slinglar, vinchlar, taroqlar, kesgichlar, novdalar, minoralar, rezina gilzalar).
4. Tayyor mahsulotni tashish va qayta ishlash qurilmalari (qabul qiluvchi oluklar va rampalar, kranlar, konveyerlar, oziqlantiruvchilar, maydalagichlar, omborlar).
5. Ishlarni mexanizatsiyalash uchun mashina va uskunalar.

Kechikkan kokslash qurilmalarini loyihalashda reaksiya kameralari va pechlarning dizaynini diqqat bilan ko'rib chiqish kerak, chunki ish siklining davomiyligi ularning ishlash ishonchliligiga bog'liq.

Jarayon parametrlari

Kokslash texnologiyasining asosiy parametrlari:

• Resirkulyatsiya koeffitsienti, pechlarning reaksiya bobinlari umumiy yukining xom ashyo jihatidan butun zavod yukiga nisbati sifatida aniqlanadi. Qiymati oshishi bilan yuqori sifatli koks, gaz va benzinning hosildorligi oshadi, ammo og'ir gazoyli miqdori kamayadi.
• Reaksiya kamerasidagi bosim. Uning kamayishi gazoyl unumini oshirishga, koks va gaz unumini kamaytirishga va ko'piklanishni ko'paytirishga olib keladi.
• Jarayon harorati. U qanchalik katta bo'lsa, uchuvchi moddalar miqdori, uning kuchi va zichligi bo'yicha koksning sifati shunchalik yuqori bo'ladi. Maksimal qiymat o'choq va quvurlarni kokslash xavfi bilan cheklanadi, rulonlarning chidamliligini pasaytiradi. Har bir turdagi xom ashyo o'zining optimal haroratiga ega.

Kechiktirilgan kokslash bloklarini qurish yuqori kapital xarajatlar bilan bog'liq. Shuning uchun ko'pincha allaqachon ishlaydigan uskunalar majmuasini rekonstruksiya qilish amalga oshiriladi. Bunga tsiklni kamaytirish orqali erishiladikokslash, yangi reaksiya kameralarini joriy qilish yoki resirkulyatsiya nisbatini kamaytirish.

Foydalanish printsipi

Kechikkan kokslash agregatlari bir yoki bir nechta juftlashgan kameralar guruhidan iborat bo’lib, ularda bir kamera koks ishlab chiqarish bosqichida, ikkinchisi esa tushirish vaqtida yoki oraliq holatda ishlaydi. Manba materialining parchalanish jarayoni quvurli pechda boshlanadi, u erda 470-510 ° S gacha isitiladi. Shundan so'ng, xom ashyo isitilmaydigan kameralarga kiradi va u erda u bilan birga kelgan issiqlik tufayli chuqur kokslanadi.

Gazsimon va suyuq uglevodorodlar distillash kolonnasida fraksiyonel ajratish uchun chiqariladi. Koks mexanik ishlov berish bo'limiga kiradi, u erda uni tushirish, saralash va tashish amalga oshiriladi. Tayyor mahsulot qatlamida quduq qaziladi va unga gidravlik to'sar qo'yiladi. Uning nozullari 20 MPa gacha bosim ostida ishlaydi. Ajratilgan koksning bo'laklari suv to'kiladigan drenaj platformasiga tushadi. Keyin mahsulot kichikroq bo'laklarga eziladi va fraktsiyalarga bo'linadi. Keyin koks omborga ko'chiriladi.

Ultratovush tekshiruvining asosiy diagrammasi quyidagi rasmda koʻrsatilgan.

Koks kameralari

Kameralar butun o'rnatishning asosi bo'lgan reaktordir. Kameraning ishlash davri odatda 48 soatni tashkil qiladi, ammo so'nggi yillarda 18 va 36 soatlik rejimlarda ishlaydigan ultratovush qurilmalari ishlab chiqilgan.

Bir reaktorning ishlash sikli quyidagi operatsiyalardan iborat:

• xom ashyoni yuklash, kokslash jarayoni (1 kun);
• ochiq (1/2 soat);
• gidrotermik ishlov berish (2,5 soat);
• mahsulotni suv bilan sovutish, suvni olib tashlash (4 soat);
• mahsulotni tushirish (5 soat);
• lyuklarni muhrlash, issiq bug 'bilan bosim sinovi (2 soat);
• yogʻ bugʻlari bilan isitish, ish aylanishiga oʻtish (3 soat).

Dizayn

Kechiktirilgan kokslash bloki loyihasi quyidagi tartibda ishlab chiqilmoqda:

• kerakli hosildorlikni aniqlash, t/yil;
• resurslar bazasi tahlili;
• har xil turdagi xom ashyolarni kokslash jarayonining nazariy moddiy balansini tuzish;
• asosiy material oqimlarini aniqlash;
• o'rnatish kontseptsiyasini ishlab chiqish;
• reaktorlar hajmi va soni uchun asoslash;
• bir kamerani koks bilan to'ldirish muddatini aniqlash va uning gidravlik hisobi, reaktorning ishlash jadvalini tuzish;
• kameradagi harorat yukini hisoblash;
• konveksiya va nurlanish kameralarini hisoblash;
• ishlab chiqarish liniyasi sxemasini ishlab chiqish;
• boshqa asosiy jihozlarning texnologik hisoblari (distillash kolonnasi, pechlar, muzlatgichlar va boshqalar);
• nazorat va nazorat tizimini ishlab chiqish, avtomatlashtirish vositalarini tanlash;
• favqulodda vaziyatlardan himoya qilish sxemalarining tavsifi;
• ekologik jihatlar va xavfsizlik choralarini ishlab chiqish;
• iqtisodiy ko'rsatkichlarni aniqlash (kapital xarajatlar, xizmat ko'rsatuvchi xodimlar soni, ish haqi fondi,xom ashyo va yordamchi materiallarni ishlab chiqarish xarajatlari, yillik iqtisodiy samara, mahsulot tannarxi).

Kechiktirilgan kokslash blokining quvvatini yillik hisob-kitob quyidagi formula bo'yicha amalga oshiriladi:

N=P x t, bu erda P - zavodning quvvati, t/kun;

t - yildagi ish kunlari soni.

Mahsulotning fizik koʻrinishida asos va dizayn variantlari boʻyicha chiqishi oʻrnatishning moddiy balansi asosida aniqlanadi.