[go: up one dir, main page]

RU2712663C1 - Method and installation of coking chambers heating - Google Patents

Method and installation of coking chambers heating Download PDF

Info

Publication number
RU2712663C1
RU2712663C1 RU2019121369A RU2019121369A RU2712663C1 RU 2712663 C1 RU2712663 C1 RU 2712663C1 RU 2019121369 A RU2019121369 A RU 2019121369A RU 2019121369 A RU2019121369 A RU 2019121369A RU 2712663 C1 RU2712663 C1 RU 2712663C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coking
heating
chamber
coking chamber
heat carrier
Prior art date
Application number
RU2019121369A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Борисович Барташев
Александр Юрьевич Чайка
Андрей Николаевич Нечаев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью «Газпромнефть-Битумные материалы» (ООО «Газпромнефть-БМ»)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью «Газпромнефть-Битумные материалы» (ООО «Газпромнефть-БМ») filed Critical Общество с ограниченной ответственностью «Газпромнефть-Битумные материалы» (ООО «Газпромнефть-БМ»)
Priority to RU2019121369A priority Critical patent/RU2712663C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2712663C1 publication Critical patent/RU2712663C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B17/00Preheating of coke ovens

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Coke Industry (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: group of inventions relates to oil processing, namely to methods of coking oil residues and devices for producing petroleum coke. Method of coking chamber heating includes preliminary heating with the help of water vapor and final heating by means of liquid hot distillate product, supplied from rectification column to upper part of coking chamber and representing heavy gasoil, heated to temperature of 320–340 °C. To implement the claimed method, an installation is used, which includes coking chambers, a system of hot heat carrier supply pipelines from the rectification column to the upper part of the coking chamber, spraying nozzles for supply of distillate product, system of pipelines for pumping of cold heat carrier, reservoir for collection of cold heat carrier, pump for pumping of heat carrier and system of pipelines for return of heat carrier to rectification column.
EFFECT: higher efficiency of delayed coking unit with simultaneous reduction of heat energy consumption during coke production.
2 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Группа изобретений относится к нефтепереработке, а именно к способам замедленного коксования нефтяных остатков и устройствам для получения нефтяного кокса.The group of inventions relates to oil refining, and in particular to methods of delayed coking of oil residues and devices for producing petroleum coke.

Особенностью процесса замедленного коксования в не обогреваемых коксовых камерах является необходимость предварительного прогрева неработающей камеры коксования до температуры 320 – 360°С перед подачей в неё перерабатываемого сырья, для чего стенки камеры нагревают парами нефтепродуктов, поступающими из работающей камеры, при этом происходит конденсация паров нефтепродуктов и их переход в жидкую фазу.A feature of the delayed coking process in unheated coke oven chambers is the need to preheat the inoperative coking chamber to a temperature of 320 - 360 ° C before feeding the processed raw materials into it, for which the chamber walls are heated with oil product vapors coming from the working chamber, and vaporization of oil products and their transition to the liquid phase.

Известен ряд способов предварительного прогрева камер коксования.A number of methods for preheating coking chambers are known.

Известен способ прогрева камеры замедленного коксования, включающий подачу в неработающую камеру коксования сначала первичного нагревающего агента – водяного пара, а затем вторичного нагревающего агента – дистиллятного пара из работающей камеры коксования, с последующим отводом продуктов прогрева в ёмкость–скруббер и, далее, в ректификационную колонну (книга: Н.Т.Походенко, Б.И.Брондз «Получение и обработка нефтяного кокса». М.: «Химия», 1986, стр. 60-63).A known method of heating a delayed coking chamber, comprising supplying to the inoperative coking chamber first a primary heating agent — water vapor, and then a secondary heating agent — distillate steam from the working coking chamber, with subsequent removal of the heating products to a scrubber vessel and, further, to a distillation column (book: N.T. Porodenko, B.I. Bronds "Production and processing of petroleum coke." M.: "Chemistry", 1986, p. 60-63).

Недостатком этого способа является то, что в процессе прогрева камеры коксования образуется смесь жидких дистиллятных продуктов, которая состоит из воды и фракций легкого и тяжёлого газойля (продуктов прогрева), которая не обладает достаточно высокой температурой для дальнейшей переработки, что приводит к необходимости её дополнительного нагрева перед подачей в ректификационную колонну, при этом продукты прогрева в ректификационной колонне смешиваются с сырьём, и поэтому происходит снижение производительности установки по выпуску целевых продуктов.The disadvantage of this method is that during the heating of the coking chamber, a mixture of liquid distillate products is formed, which consists of water and light and heavy gas oil fractions (heating products), which does not have a sufficiently high temperature for further processing, which leads to the need for additional heating before feeding into the distillation column, while the products of heating in the distillation column are mixed with raw materials, and therefore there is a decrease in the productivity of the plant for the production of Left products.

Также известен способ прогрева камеры замедленного коксования, включающий подачу в реактор первичного нагревающего агента – водяного пара и вторичного агента – дистиллятного пара из камеры коксования с последующим отводом продуктов прогрева в ёмкость, из которой паровая фаза уходит в продувочную ёмкость или ректификационную колонну, а жидкая фаза откачивается в некондиционный нефтепродукт (публикация: Г.Г.Валявин, Н.И.Ветошкин, И.Г.Мусин «Анализ схем улавливания продуктов, выделяющихся при прогреве камер, пропарке и охлаждении кокса, и разработка мероприятий по снижению выбросов в окружающую среду «ОАО Ново-Уфимский НПЗ», журнал «Нефтепереработка и нефтехимия», вып. 9, М., ЦНИИТЭнефтехим, 1998, стр. 71-75).Also known is a method of heating a delayed coking chamber, comprising supplying to the reactor a primary heating agent — water vapor and a secondary agent — distillate steam from the coking chamber, followed by removal of the heating products to a tank, from which the vapor phase goes into a purge tank or distillation column, and the liquid phase is pumped into substandard oil product (publication: G.G. Valyavin, N.I. Vetoshkin, I.G. Musin “Analysis of the schemes for capturing products released during chamber heating, steaming and cooling of coke, development of measures to reduce emissions into the environment "OJSC Novo-Ufa Refinery", the magazine "Oil Refining and Petrochemical Industry", vol. 9, M., TsNIITEneftehim, 1998, pp. 71-75).

Недостатком этого способа является то, что в процессе прогрева камеры коксования также образуется смесь жидких дистиллятных продуктов, которая состоит из воды и фракций легкого и тяжёлого газойля (продуктов прогрева). При данном способе прогрева также снижается производительность по выпуску целевых продуктов, поскольку количественный и качественный состав получаемой смеси изменяется в течение времени, что значительно затрудняет её разделение и дальнейшую переработку, и поэтому она подлежит только утилизации как некондиционный нефтепродукт.The disadvantage of this method is that in the process of heating the coking chamber, a mixture of liquid distillate products is also formed, which consists of water and fractions of light and heavy gas oil (heating products). With this heating method, the productivity of producing target products is also reduced, since the quantitative and qualitative composition of the resulting mixture changes over time, which greatly complicates its separation and further processing, and therefore it should only be disposed of as a substandard oil product.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ получения нефтяного кокса замедленным коксование нефтяных остатков по патенту на изобретение РФ №2433159(опубл. 10.11.2011), в соответствии с которым осуществляют прогрев камеры коксования сначала водяным паром, затем парами коксования, подаваемыми в верхнюю часть камеры коксования и дополнительный прогрев камеры коксования теплоносителем – тяжёлымгазойлем коксования, нагрев исходного и вторичного сырья коксования, нагрев теплоносителя - тяжёлого газойля коксования и подачу вторичного сырья и теплоносителя в нижнюю часть камеры коксования, при этом теплоноситель - тяжёлый газойль коксования нагревают до температуры 400 – 420°С и подают с вторичным сырьём в нижнюю часть камеры коксования раздельными потоками с подачей последнего через дополнительную колонну, причём вышеупомянутый теплоноситель подают также в среднюю и верхнюю части камеры коксования при заполнении последней соответственно на 1/3 и 2/3 её высоты, при этом дополнительный прогрев камеры коксования после подачи водяного пара проводят совместно теплоносителем и парами коксования, причём теплоноситель при прогреве подают в среднюю часть камеры коксования.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed method is a method for producing petroleum coke delayed coking of oil residues according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2433159 (publ. 10.11.2011), in accordance with which the coking chamber is heated first with water vapor, then coking vapor supplied to the upper part of the coking chamber and additional heating of the coking chamber with a coolant - heavy coking gas oil, heating of the coking feedstock and secondary raw materials, heating of the coolant I - heavy coking gas oil and the supply of secondary raw materials and coolant to the lower part of the coking chamber, while the coolant - heavy coking gas oil is heated to a temperature of 400 - 420 ° C and fed with secondary raw materials to the lower part of the coking chamber in separate streams with the latter supplying through an additional column moreover, the aforementioned coolant is also supplied to the middle and upper parts of the coking chamber when filling the latter at 1/3 and 2/3 of its height, respectively, with additional heating of the coking chamber after under Water vapor is carried out jointly with the heat transfer medium and the coking vapors, and the heat transfer agent is supplied to the middle part of the coking chamber during heating.

Указанный способ позволяет получать нефтяной кокс с повышенным выходом летучих веществ за счёт регулирования температурного режима коксования по высоте камеры коксования с одновременным увеличением продолжительности работы реакционной аппаратуры. Однако, этот способ имеет недостаток, заключающийся в том, что он предназначен для получения кокса с высоким содержанием летучих веществ, и не может применяться для производства других видов кокса. При этом для нагрева теплоносителя необходимо затрачивать дополнительное количество топлива, а также поскольку теплоноситель подаётся в среднюю часть камеры коксования, что не обеспечивает её равномерного прогрева, а образующаяся смесь жидких дистиллятных продуктов, которая состоит из воды и фракций легкого и тяжёлого газойля – продуктов прогрева также имеет низкую температуру, и для её нагрева перед выводом в ректификационную колонну необходима дополнительная энергия. При этом, продукты прогрева в ректификационной колонне также смешиваются с сырьём, и поэтому во время прогрева камер коксования происходит снижение производительности установки по выпуску целевых продуктов.The specified method allows to obtain petroleum coke with an increased yield of volatile substances due to the regulation of the temperature regime of coking along the height of the coking chamber with a simultaneous increase in the duration of the reaction equipment. However, this method has the disadvantage that it is designed to produce coke with a high content of volatile substances, and cannot be used for the production of other types of coke. In this case, to heat the coolant, it is necessary to spend an additional amount of fuel, and also since the coolant is supplied to the middle part of the coking chamber, which does not ensure its uniform heating, and the resulting mixture of liquid distillate products, which consists of water and light and heavy gas oil fractions, is also the heating products It has a low temperature, and additional energy is required to heat it before being discharged into the distillation column. At the same time, the heating products in the distillation column are also mixed with raw materials, and therefore, during the heating of the coking chambers, the productivity of the plant for the production of target products decreases.

Таким образом, общим недостатком всех вышеперечисленных способов, включая прототип, а также решаемой проблемой является то, чтопри прогреве камер коксования путём использования паров дистиллятов, образуется смесь жидких дистиллятных продуктов, состоящих из воды и фракций лёгкого и тяжёлого газойля, которая имеет низкую температуру и поэтому требуется дополнительная тепловая энергия для её нагрева перед дальнейшей переработкой, при этом продукты прогрева смешиваются с сырьём, что приводит к снижению производительности установки по выпуску целевых продуктов.Thus, a common drawback of all of the above methods, including the prototype, as well as the problem to be solved, is that when the coking chambers are heated by using distillate vapors, a mixture of liquid distillate products consisting of water and fractions of light and heavy gas oil is formed, which has a low temperature and therefore additional thermal energy is required to heat it before further processing, while the heating products are mixed with raw materials, which leads to a decrease in the productivity of the installation by launching targeted products.

Техническим результатом заявляемой группы изобретений является повышение производительности установки замедленного коксования при одновременном уменьшении потребления тепловой энергии при получении кокса.The technical result of the claimed group of inventions is to increase the productivity of the delayed coking unit while reducing the consumption of thermal energy when producing coke.

Заявляемый технический результат достигается за счёт того, что, прогрев камер коксования осуществляют при помощи продуктов коксования, выходящих из ректификационной колонны способом, включающим следующие этапы:The claimed technical result is achieved due to the fact that the heating of the coking chambers is carried out using coking products coming out of the distillation column in a manner comprising the following steps:

1. В нижнюю часть предварительно освобождённой от кокса камеры коксования (при закрытых нижних и верхних люках камеры), подают водяной пар под давлением 8 – 12кгс/см2, который вытесняет из внутреннего пространства камеры коксования кислород и нагревает её стенки до температуры 80 – 100°С, после чего подачу пара прекращают;1. In the lower part of the coking chamber previously freed from coke (with the lower and upper hatches of the chamber closed), water vapor is supplied at a pressure of 8–12 kgf / cm 2 , which displaces oxygen from the internal space of the coking chamber and heats its walls to a temperature of 80–100 ° C, after which the steam supply is stopped;

2. Далее, в верхнюю часть камеры коксования через распыляющую форсунку подают горячий дистиллятный продукт, нагретый до температуры 320 – 340°С, представляющий собой тяжёлый газойль, выводимый из ректификационной колонны. Дистиллятный продукт под действием силы тяжести стекает по внутренней поверхности камеры коксования, при этом происходит передача тепловой энергии от горячего дистиллятного продукта к стенке камеры, а сам дистиллятный продукт охлаждается;2. Next, a hot distillate product heated to a temperature of 320 - 340 ° C, which is a heavy gas oil discharged from a distillation column, is fed into the upper part of the coking chamber through a spray nozzle. Under the influence of gravity, the distillate product flows down the inner surface of the coking chamber, and thermal energy is transferred from the hot distillate product to the chamber wall, and the distillate product is cooled;

3. После того, как остывший дистиллятный продукт скапливается в нижней части камеры коксования, он по трубопроводу перетекает в продувочную ёмкость, и затем откачивается насосом в трубопровод орошения ректификационной колонны или отбирается в качестве целевого продукта с установки;3. After the cooled distillate product accumulates in the lower part of the coking chamber, it flows through the pipeline into the purge tank, and then is pumped to the distillation column irrigation pipeline or is selected as the target product from the installation;

4. После прогрева камеры коксования до температуры 300 – 320оС в неё направляют сырьё для коксования.4. After the coking chamber warming to a temperature of 300 - 320 ° C it is directed in the raw material for carbonization.

Таким образом, в соответствии с заявляемым способом в процессе прогрева камеры коксования не образуется смесь продуктов прогрева, а состав вторичного нагревающего агента дистилляционного продукта не изменяется, а значит, отсутствует необходимость в дополнительном нагреве продуктов прогрева для их повторного разделения в колонне ректификации, при этом, поскольку вторичный нагревающий агент не смешивается с первичным сырьём, то производительность установки не уменьшается.Thus, in accordance with the claimed method, in the process of heating the coking chamber, a mixture of heating products is not formed, and the composition of the secondary heating agent of the distillation product does not change, which means that there is no need for additional heating of the heating products for re-separation in the distillation column, while since the secondary heating agent is not mixed with the primary raw material, the productivity of the installation does not decrease.

Для осуществления заявляемого способа используют установку прогрева камер коксования, включающую камеры коксования, печь огневого нагрева теплоносителя (нагревающего агента), систему трубопроводов подачи теплоносителя в среднюю часть камеры коксования, при этом в верхней части камер коксования установлены распылительные форсунки для подачи дистиллятного продукта, которые соединены с помощью трубопровода с ректификационной колонной.To implement the inventive method, a coking chamber heating apparatus is used, including coking chambers, a furnace for heating the heat carrier (heating agent), a piping system for supplying heat to the middle part of the coking chamber, while spray nozzles are installed in the upper part of the coking chambers to supply the distillate product, which are connected using a distillation column pipeline.

Заявляемая установка прогрева камер коксования показана на фигуре, и содержит: трубопровод (1), по которому первичное сырьё поступает в теплообменник (2), служащий для предварительного нагрева первичного сырья, и соединённый с помощью трубопровода (3) с ректификационной колонной (4), которая, в свою очередь, соединена с насосом (5) для откачивания сырья и его подачи в печь огневого обогрева (6), которая при помощи трубопроводов (7) соединена с камерами коксования (8) и (9), в верхней части которых установлены распылительные форсунки (10) (11),при этом камеры коксования (8) и (9) соединены с помощью трубопровода подачи горячего дистиллятного продукта(13), оснащённого расходомером (14) и клапаном регулятора (15), с трубопроводом циркуляционного орошения (3) и далее с ректификационной колонной (4), а также установка прогрева камер коксования содержит трубопровод подачи водяного пара (12) и продувочную ёмкость (16), соединённую с насосом (17) через трубопровод (18)для откачивания холодного дистилляционного продукта в трубопровод циркуляционного орошения (3) или трубопровод откачки тяжелого газойля с установки (19).The inventive installation for heating the coking chambers is shown in the figure, and contains: a pipeline (1), through which the primary raw material enters the heat exchanger (2), which serves to preheat the primary raw material, and connected via a pipeline (3) to a distillation column (4), which, in turn, is connected to a pump (5) for pumping out raw materials and feeding them to a fire heating furnace (6), which is connected via pipelines (7) to coking chambers (8) and (9), in the upper part of which are installed spray nozzles (10) (11), while cam Coking rods (8) and (9) are connected via a hot distillate product supply pipe (13) equipped with a flow meter (14) and a regulator valve (15), to a circulation irrigation pipe (3) and then to a distillation column (4), and The coking chamber heating unit also includes a steam supply pipe (12) and a purge tank (16) connected to the pump (17) through a pipe (18) for pumping cold distillation product into the circulation irrigation pipe (3) or the heavy gas oil pumping pipe wki (19).

Заявляемая установка работает следующим образом.The inventive installation operates as follows.

По трубопроводу (1) первичное сырьё поступает в теплообменник (2), где оно нагревается с помощью горячего тяжёлого газойля и поступает по трубопроводу орошения (3) в нижнюю часть ректификационной колонны (4). Затем с кубовой части ректификационной колонны (4) сырьё откачивают при помощи насоса (5) и подают в печь огневого обогрева (6), и далее, после нагрева, сырьё поступает по трубопроводам (7) в одну из камер коксования (8) или (9).Through the pipeline (1), the primary raw material enters the heat exchanger (2), where it is heated using hot heavy gas oil and enters through the irrigation pipeline (3) to the bottom of the distillation column (4). Then, from the bottom part of the distillation column (4), the raw material is pumped out using a pump (5) and fed to the fire heating furnace (6), and then, after heating, the raw material enters through pipelines (7) into one of the coking chambers (8) or ( 9).

В камерах коксовании происходит химические процесс, в результате которого из первичного сырья образуется кокс и выделяются дистиллятные пары, при этом образовавшийся кокс накапливается в нижней части камер коксования (8) или (9), а дистиллятные пары поступают на разделение в ректификационную колонну (4).In the coking chambers, a chemical process occurs, as a result of which coke is formed from the primary raw material and distillate vapors are released, while the formed coke accumulates in the lower part of the coking chambers (8) or (9), and the distillate vapors enter the distillation column for separation (4) .

Камеры коксования работают попарно: когда в первой камере идет процесс коксования и заполнение её коксом, во второй камере проводят операции по подготовки к заполнению (охлаждение кокса, освобождение кокса, прогрев камеры).После заполнения первой камеры поток сырья переводят во вторую камеру и процесс повторяется. Время заполнения каждой камеры коксом составляет от 16 до 28 часов.Coking chambers operate in pairs: when the coking process is in progress in the first chamber and coke is filled with it, operations are carried out in the second chamber to prepare for filling (cooling coke, releasing coke, heating the chamber). After filling the first chamber, the feed stream is transferred to the second chamber and the process is repeated . The time for filling each chamber with coke is from 16 to 28 hours.

Прогрев камер коксования происходит следующим образом: в нижнюю часть одной из, предварительно освобождённой от кокса, камер коксования (8) или (9)подают первичный нагревающий агент – водяной пар по трубопроводам подачи водяного пара (12) под давлением 8 – 12 кгс/см2, который вытесняет из внутреннего пространства камеры коксования кислород и после её нагрева до температуры 80 – 120°С подачу в неё водяного пара прекращают, после чего для её дальнейшего прогрева через распыляющую форсунку (10) или (11) по трубопроводу (13) подают из ректификационной колонны (4) горячий дистиллятный продукт, нагретый до температуры 320 – 340°С. Контроль и регулирование расхода горячего дистиллятного продукта производиться с помощью расходомера (14) и клапана регулятора (15).The coking chambers are heated as follows: in the lower part of one of the coking chambers (8) or (9) previously exempted from coke, a primary heating agent is supplied — water vapor through water supply pipelines (12) at a pressure of 8 - 12 kgf / cm 2 , which displaces oxygen from the inner space of the coking chamber and after heating it to a temperature of 80 - 120 ° С, the supply of water vapor to it is stopped, after which, for its further heating, it is supplied through the spray nozzle (10) or (11) through the pipeline (13) from distillation to Lonna (4) hot distillate product is heated to a temperature of 320 - 340 ° C. The control and regulation of the flow rate of the hot distillate product is carried out using a flow meter (14) and a regulator valve (15).

Дистиллятный продукт, стекая по внутренней поверхности камеры коксования, нагревает её стенки камеры коксования.The distillate product, flowing down the inner surface of the coking chamber, heats its walls of the coking chamber.

Охлажденный дистиллятный продукт скапливается в нижней части камеры коксования (8) или (9), по трубопроводу перетекает в продувочную ёмкость (16), и затем откачивается насосом (17) по трубопроводу (18)в трубопровод орошения ректификационной колонны (3) или трубопровод откачки (19)тяжелого газойля с установки. The cooled distillate product accumulates in the lower part of the coking chamber (8) or (9), flows through a pipeline into a purge tank (16), and then is pumped by a pump (17) through a pipeline (18) to the distillation column irrigation pipe (3) or a pumping pipeline (19) heavy gas oil from the installation.

После прогрева камеры коксования до температуры 300 – 320 оС в неё направляют сырьё для коксования. Длительность процесса прогрева камеры коксования составляет 4 – 5 часов.After warming the coking chamber to a temperature of 300 - 320 ° C it is directed in the raw material for carbonization. The duration of the heating process of the coking chamber is 4 to 5 hours.

Таким образом достигается заявленный технический результат, а именно повышается производительность установки замедленного коксования, повышается выход летучих веществ при получении кокса, при этом уменьшается потребление тепловой энергии.Thus, the claimed technical result is achieved, namely, the productivity of the delayed coking unit is increased, the yield of volatiles during coke production is increased, while the consumption of thermal energy is reduced.

Эффективность предлагаемого способа подтверждается расчётами.The effectiveness of the proposed method is confirmed by calculations.

Для расчёта была использована формула расчёта количества необходимой теплоты:For the calculation, the formula for calculating the amount of required heat was used:

Q = C х М х (Т21) [1], где:Q = C x M x (T 2 -T 1 ) [1], where:

Q – количество теплоты, кДж;Q is the amount of heat, kJ;

С – удельная теплоёмкость кДж/кг, °С;C - specific heat capacity kJ / kg, ° C;

М – масса, кг;M - weight, kg;

Т1 – температура в начале прогрева,°С;T 1 - temperature at the beginning of heating, ° C;

Т2 – температура в конце прогрева, °С.T 2 - temperature at the end of heating, ° C.

1. По формуле [1] рассчитаем количество теплоты Qкамера, необходимой для нагрева камеры коксования. принимая следующие условия: 1. Using the formula [1], we calculate the amount of heat Q chamber necessary for heating the coking chamber. accepting the following conditions:

Удельная теплоёмкость стали Ск = 0,5 кгДж/кг, °С;Specific heat of steel Cto= 0.5 kgJ / kg, ° C;

Средняя масса камер коксования применяемых на установках замедленного коксования М=209 000 кг;The average mass of coking chambers used in delayed coking plants is M = 209,000 kg;

Температура камеры коксования в начале прогрева Т1 =100°С;The temperature of the coking chamber at the beginning of heating T 1 = 100 ° C;

Температура камеры коксования в конце прогрева Т2 =320°С. The temperature of the coking chamber at the end of heating T 2 = 320 ° C.

Таким образом: Qкамера =0,5 х 209 000 х (320-100) = 22 990 МДж.Thus: Q camera = 0.5 x 209 000 x (320-100) = 22 990 MJ.

С учётом тепловых потерь (10 %):Qкамера =1,1 х 22990 = 25 289 МДж.Including heat loss (10%): Q camera = 1.1 x 22990 = 25,289 MJ.

2. По формуле [1] также рассчитаем количество теплоты Qгазойля, содержащейся в горячем дистилляционном продукте (газойле), принимая следующие условия:2. Using the formula [1], we also calculate the amount of heat Q of gas oil contained in a hot distillation product (gas oil), taking the following conditions:

Для этого определим массу газойля, подаваемого для нагрева камеры.To do this, we determine the mass of gas oil supplied to heat the chamber.

Мгазойля = V х F, где:M gas oil = V x F, where:

V – время прогрева, час;V - warm-up time, hour;

F – средний расход газойля, кг/ час.F is the average gas oil consumption, kg / h.

Принимаем для расчёта:Accepted for calculation:

Продолжительность прогрева V =5 часов;Duration of heating V = 5 hours;

Средний расход сверхтяжёлого газойля F=60 000 кг/час.The average consumption of superheavy gas oil is F = 60,000 kg / h.

Таким образом: Мгазойля= 5 х 60 000=300 000 кг.Thus: M gas oil = 5 x 60,000 = 300,000 kg.

Средняя теплоёмкость газойлей Сг = 2,5 кДж/кг, °С.Average heat capacity of gas oil Cg = 2.5 kJ / kg ° C.

Температура газойля перед подачей в камеру Т2 = 342°С.The temperature of the gas oil before feeding into the chamber T 2 = 342 ° C.

Температура газойля после прогрева камеры Т1 = 250°С.The gas oil temperature after heating the chamber T 1 = 250 ° C.

Определим количество теплоты по формуле [1]:We determine the amount of heat according to the formula [1]:

Qгазойля = 2,5 х 300 000 х (340-250) = 67 500 МДж.Q gas oil = 2.5 x 300 000 x (340-250) = 67 500 MJ.

Из расчётов видно, что количества теплоты газойля достаточно для нагрева камеры до 320°С:From the calculations it is seen that the amount of heat of gas oil is sufficient to heat the chamber to 320 ° C:

Qкамера =25 289 МДж<Qгазойля = 67 500 МДж.Q chamber = 25,289 MJ < gas oil = 67,500 MJ.

3. Так как температура камеры изменяется в процессе нагрева, следовательно, также необходимо изменять и количество подаваемого в камеру газойля.3. Since the temperature of the chamber changes during heating, it is therefore also necessary to change the amount of gas oil supplied to the chamber.

Был произведён расчёт количества газойля Fгазойль необходимого для нагрева камеры до 320оС с учётом изменений температуры по формуле [2].It was made the calculation amount gasoil F gas oil required for heating the chamber to 320 ° C taking into account the temperature changes by the formula [2].

Figure 00000001
[2],
Figure 00000001
[2]

где:Where:

Мк–масса камеры коксования, кгM to - the mass of the coking chamber, kg

Ск–теплоёмкость стали, кДж/кг, °С;With to - the heat capacity of steel, kJ / kg, ° C;

Т–температура, стенки камеры коксования в начале прогрева, °С;Т 1к - temperature, coking chamber walls at the beginning of heating, ° С;

Т– температура, стенки камеры коксования в конце прогрева, °С;T 2k - temperature, coking chamber walls at the end of heating, ° C;

Сг – средняя теплоёмкость газойлей, кДж/кг, °С;C g is the average heat capacity of gas oil, kJ / kg, ° C;

Т–температура газойля перед подачей в камеру коксования, °С;T 2g - gas oil temperature before feeding into the coking chamber, ° С;

Т–температура газойля после прогрева камеры коксования, °С.T 1g - the temperature of gas oil after heating the coking chamber, ° C.

Данные по расчёту количества газойля, необходимого для подачи в камеру коксования представлены в Таблице 1.Data on the calculation of the amount of gas oil required for feeding into the coking chamber are presented in Table 1.

Из таблицы видно, что с учётом существующих ограничений по скорости прогрева коксовых камер (норматив расхода горячего дистилляционного продукта – газойля, в среднем равный 60 000 кг/час и скорости прогрева камеры коксования не более 60°С/час) при использовании горячего дистилляционного продукта (газойля) обеспечивается эффективный прогрев всего объёма камеры коксования.The table shows that, taking into account existing restrictions on the rate of heating of coke oven chambers (the rate of consumption of a hot distillation product is gas oil, on average, equal to 60,000 kg / h and the rate of heating of the coking chamber is not more than 60 ° C / h) when using a hot distillation product ( gas oil) provides effective heating of the entire volume of the coking chamber.

Таким образом, произведённые расчёты подтверждают возможность достижения заявленного технического результата, состоящего в повышении производительности установки замедленного коксования, получении кокса с повышенным выходом летучих веществ и, при одновременном уменьшении потребления тепловой энергии.Thus, the calculations confirm the possibility of achieving the claimed technical result, which consists in increasing the productivity of the delayed coking unit, producing coke with an increased yield of volatile substances and, while reducing thermal energy consumption.

Таблица 1Table 1

Продолжи-
тельность стадии, час
Continue
stage duration, hour
Температурастенки камеры коксования Т,
°С
The temperature of the wall of the coking chamber T 1k ,
° C
Температура стенки камеры коксования Т, °СThe temperature of the wall of the coking chamber T 2k , ° C Количество теплоты, необходимое для нагрева с учётом потерь, МДжThe amount of heat required for heating, taking into account losses, MJ Температура газойля перед подачей в камеру коксования Т, °СThe gas oil temperature before feeding into the coking chamber T 2g , ° C Температура газойля после прогрева камеры коксования Т, °СThe temperature of gas oil after heating the coking chamber T 1g , ° C Расход газойля FГАЗОЙЛЯ, кг/час Gas oil consumption F GASOIL , kg / h
11 100100 160160 6,8976,897 340340 200200 19 70519,705 22 160160 220220 6,8976,897 340340 250250 30 65330,653 33 220220 280280 6,8976,897 340340 300300 68 97068 970 44 290290 310310 2,2992,299 340340 320320 45 98045 980

Claims (2)

1. Способ прогрева камеры коксования, включающий предварительный прогрев при помощи водяного пара и окончательный прогрев при помощи паров дистиллятов, отличающийся тем, что окончательный прогрев камеры проводят при помощи жидкого горячего дистиллятного продукта, поступающего из ректификационной колонны в верхнюю часть камеры коксования и представляющего собой тяжелый газойль, нагретый до температуры 320-340°С.1. The method of heating the coking chamber, including preheating with water vapor and final heating with distillate vapor, characterized in that the final heating of the chamber is carried out using a liquid hot distillate product coming from the distillation column into the upper part of the coking chamber and is a heavy gas oil heated to a temperature of 320-340 ° C. 2. Установка прогрева камеры коксования, включающая камеры коксования, печь огневого нагрева теплоносителя - нагревающего агента, систему трубопроводов подачи теплоносителя в среднюю часть камеры коксования, отличающаяся тем, что в верхней части камер коксования установлены распылительные форсунки для подачи дистиллятного продукта, которые соединены с помощью трубопровода с ректификационной колонной.2. Installation of heating of the coking chamber, including coking chambers, a furnace for heating the heat carrier - a heating agent, a piping system for supplying heat to the middle part of the coking chamber, characterized in that spray nozzles are installed in the upper part of the coking chambers for supplying a distillate product, which are connected by pipeline with distillation column.
RU2019121369A 2019-07-08 2019-07-08 Method and installation of coking chambers heating RU2712663C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019121369A RU2712663C1 (en) 2019-07-08 2019-07-08 Method and installation of coking chambers heating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019121369A RU2712663C1 (en) 2019-07-08 2019-07-08 Method and installation of coking chambers heating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2712663C1 true RU2712663C1 (en) 2020-01-30

Family

ID=69625309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019121369A RU2712663C1 (en) 2019-07-08 2019-07-08 Method and installation of coking chambers heating

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2712663C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111662733A (en) * 2020-06-10 2020-09-15 营口辽滨炭黑有限公司 Method for producing carbon black by blending biological tar
RU2818566C1 (en) * 2023-10-23 2024-05-02 Акционерное общество "ТАНЕКО" Method of producing petroleum coke

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0191207A1 (en) * 1983-08-01 1986-08-20 Conoco Phillips Company Process for improving product yields from delayed coking
SU1263706A1 (en) * 1982-07-05 1986-10-15 Предприятие П/Я В-2223 Method for heat delayed coking chamber,steaming and cooling coke
SU1687596A1 (en) * 1989-01-26 1991-10-30 Предприятие П/Я В-2223 For warm-up of the chambers of the inhibited carbonization, steaming and cooling of the coke
RU2162876C2 (en) * 1998-10-16 2001-02-10 Институт проблем нефтехимпереработки Академии наук Республики Башкортостан Oil residue coking process
RU2433159C1 (en) * 2010-04-26 2011-11-10 Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") Method of producing oil coke

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1263706A1 (en) * 1982-07-05 1986-10-15 Предприятие П/Я В-2223 Method for heat delayed coking chamber,steaming and cooling coke
EP0191207A1 (en) * 1983-08-01 1986-08-20 Conoco Phillips Company Process for improving product yields from delayed coking
SU1687596A1 (en) * 1989-01-26 1991-10-30 Предприятие П/Я В-2223 For warm-up of the chambers of the inhibited carbonization, steaming and cooling of the coke
RU2162876C2 (en) * 1998-10-16 2001-02-10 Институт проблем нефтехимпереработки Академии наук Республики Башкортостан Oil residue coking process
RU2433159C1 (en) * 2010-04-26 2011-11-10 Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") Method of producing oil coke

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111662733A (en) * 2020-06-10 2020-09-15 营口辽滨炭黑有限公司 Method for producing carbon black by blending biological tar
CN111662733B (en) * 2020-06-10 2021-04-06 营口辽滨炭黑有限公司 A kind of method of mixing bio-tar to produce carbon black
RU2818566C1 (en) * 2023-10-23 2024-05-02 Акционерное общество "ТАНЕКО" Method of producing petroleum coke

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1957064B (en) Process and apparatus for removing coke formed during steam cracking of resid-containing hydrocarbon feedstocks
CA2620213C (en) Olefin production utilizing whole crude oil feedstock
CN101591561B (en) Delayed coking process
SU1621812A3 (en) Method of producing ethylene
CN109844068B (en) Method and system for hydrocarbon steam cracking
CA2666985A1 (en) Olefin production utilizing whole crude oil/condensate feedstock with enhanced distillate production
CN101597518A (en) A kind of improved delay coking process
CN102057018B (en) Process and apparatus for cooling a liquid bottoms stream from a gas-liquid separator by heat exchange with the feedstock during steam cracking of a hydrocarbon feedstock
EA032185B1 (en) Sequential cracking process
CN104673371B (en) A kind of method for improving delayed coking liquid product yield
CN102295943A (en) Method for coking needle coke by large recycle ratio oil system
RU2712663C1 (en) Method and installation of coking chambers heating
RU2433159C1 (en) Method of producing oil coke
US2437383A (en) Cracking process
CN104673372B (en) A kind of method improving delayed coking product slates
CN104804764B (en) A kind of delayed coking method
RU2515323C2 (en) Method of delayed coking of oil residues
RU2372374C1 (en) Processing method of black oil fuel and installation for its implementation
CN208949197U (en) A kind of needle coke process units
US7736469B2 (en) Production of hydrocarbon fuel
CN103361112B (en) Device for blending catalytic slurry oil in delayed coking technology and method thereof
RU2729191C1 (en) Method for producing oil needle coke
RU2536590C1 (en) Plant for thermal destruction of oil residues
RU87163U1 (en) TWO-STAGE INSTALLATION OF THERMAL CRACKING OF OIL RAW MATERIALS
US2105526A (en) Process of hydrocarbon oil conversion