Середкин Н.Ю.

Иркутский государственный технический университет

Повышение качества нефтяного кокса ОАО «АНХК»

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 2015 году должна увеличиться до 75%, а к 2020 году - до 85% “при значительном улучшении качества нефтепродуктов, обеспечивающем их конкурентоспособность”. Однако таких показателей нельзя достичь без включения в схемы заводов установок коксования [1].

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.

Повышения качества кокса достигается за счет снижения содержания серы и золы в коксе и за счет улучшения его микроструктуры.

Существует несколько путей снижения содержания серы в коксе [2].

1. Добавление присадок (преимущественно карбонатов и гидроокисей щелочных металлов к сырью коксования.

2. Гидрообеесеривание нефтяных остатков являющихся сырьем коксования.

3. Обессеривание нефтяных коксов с применением различных добавок.

4. Прокалка нефтяного кокса при температурax 1400-16000С в высокотемпературных печах различного типа.

5. Добавление к сырью коксования (гудрону) высокоароматических продуктов нефтепереработки и нефтехимии, позволяющих снизить содержание серы. Ими могут быть тяжелый газойль каталитического крекинга (ТГКК), тяжелая пиролизная смола (ТПС), экстракт селективной очистки масел. Кроме этого, вовлечение данных продуктов в сырье коксования позволяет увеличить его агрегативную устойчивость и снизить скорость коксоотложения в печах коксования [2].

Существенное влияние на качество получаемого кокса оказывают свойства и состав сырья. Так в 2002 г. на установке замедленного коксования 21-10/ЗМ нефтеперерабатывающего завода ОАО “Ангарский Нефтехимический Комбинат” проведен промышленный пробег по получению электродного кокса с использованием двухкомпонентного смесевого сырья — гудрон и тяжелая пиролизная смола [3].

Было выяснено из данных анализа проб ТПС и гудрона, при их приблизительно одинаковой коксуемости в ТПС меньше содержание тяжелых металлов более, чем в 10 раз, а серы почти в 30 раз. При этом ТПС имеет значительную долю легких фракций, выкипающих до 3600С (60-70% массовых). В ходе пробега производили поэтапное увеличение содержания ТПС в смесевом сырье до 4-6 и 7-9% массовых, при этом исследовалось влияние состава сырья коксования на качество получаемых продуктов. Содержание серы в сырой нефти, поступавшей в этот период на завод, составляло 0,58-0,63% массовых. При этом получался кокс с хорошими характеристиками.

Кроме того, на данном предприятии на установке 21-10/ЗМ опытно-промышленные испытания с использованием двухкомпонентного (гудрон/ТПС) и трехкомпонентного (гудрон/ТПС/ТГКК) сырья принесли положительные результаты.

- введение в гудрон ТПС (5,4; 8,5%) и ТГКК (6,3%) позволяет снизить содержание серы в нефтяном коксе в среднем с 1,51 до 1,32-1,34%;

- добавление в гудрон ТПС и ТГКК в меньшем количестве (соответственно, 4,7 и 2,6%) приводит к меньшему снижению содержания серы — в среднем с 1,51 до 1,44%;

- введение в гудрон только одного компонента ТПС (5,9%) также позволяет снизить содержание серы в среднем с 1,51 до 1.39%;

Вообще оптимальное содержание компонентов в смесевом сырье для получения малосернистого нефтяного кокса составляет: ТПС – 6-8% и ТГКК – 5-10% .

Ангарской нефтехимической компанией был запатентован такой состав сырья: гудрон и тяжелый каталитический газойль в соотношении (0,6-0,4):(0,4-0,6). По мере проведения коксования плотность смеси доводят до 0,989 г/см3 с получением тяжелого коксового газойля, при этом 30-70% тяжелого каталитического газойля в исходной сырьевой смеси заменяют на тяжелый коксовый газойль. В результате получают малосернистый электродный кокс, содержащий не более 1,5 % серы

Список литературы:

1. Сухоруков, В.И. Научные основы совершенствования техники и технологии производства кокса / В.И. Сухоруков. - Е, 1999. - 394 с.

2. Predel, H. Petroleum Koks – Entwicklung und Tendenzen / H. Predel, M. Nielsen // Erdol Erdgas Kohle. -2005. – V.121, №10. - s. 348-352.

3. Пат. 2206594 РФ, МПК С10В 55/00. Устройство ввода сырья в реактор для получения нефтяного кокса / И.Р. Хайрудинов, А.А. Тихонов, Н.С. Гаскаров.- Опубл. 20.06.2003.