Баяу кокстеу процесі

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
1 Саланың даму тарихы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
2 Кокстеу процесінің теориялық негіздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
3 Кокстеу шикізаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
4 Өнімдердің құрамы мен қасиеттері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
5 Кокстеу процесінің құрал.жабдықтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...10
6.Қыздырылмайтын камерадағы баяу кокстеу қондырғысының технологиялық сызбасының сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .15
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...16

Ауыр мұнай қалдықтарын кокстеу электродты кокске қажеттілікті өтейтін процесс ретінде пайда болды. Электродты кокстен электродтар мен анодты масса жасалады. Кокс алу үшін шикізат ретінде гудрондар, термиялық крекингтің крекинг-қалдықтары, май өндіру қондырғысының асфальттары мен экстракттары, пиролиз шайырлары сияқты жоғары молекулалы мұнай қалдықтары қолданылады. Кокстеу дистилляттарының сапасы төмен, олардың құрамында қанықпаған көмірсутектердің мөлшері көп болады. Мұнай коксіне қажеттілік үздіксіз артуда, сондықтан барлық елде кокстеудің жаңа қондырғылары салынуда. Қазіргі кезде біздің елімізде және шет елдерде кокс алу үшін негізінен қыздырылмайтын камерадағы кокстеу процесі, яғни баяу кокстеу қолданылады. «Баяу» деген атау түтікті пештердің змеевиктері жұмысының ерекше жағдайлары мен кокстеу камерасымен байланысты. Шикізатты пеште алдан ала жоғары температураға дейін қыздырады, сосын қыздырылмайтын оқшау коксті камераға береді де, кокстену процесі шикізатпен келген жылу есебінен жүзеге асады. Бірақ кокстің кейбір түрлері бұрынғыша кубтық (текшелік) әдіспен өндіріледі. Процестің тағы бір түрі- қайнау қабатында кокстеу, бірақ бұл процесс электродты кокс алуға қолданылмайды. Кокстеу процесі 0.1-0.4 Мпа қысымда 470-5400C температурада жүргізіледі.

1. Омаралиев Т. Мұнай мен газды өңдеудің химиясы және технологиясы. ІІ бөлім. Құрылымды өзгертіп өңдеу процестері. Оқулық. Астана: Фолиант, 2011, -344 бет.
2. Некрасов З.И. Кокс и химия. М: Химия, 1976, 213 с.
3. Белов К.А. Химические продукты коксования. Л: Химия, 1989, -272 с.
4. Ахметов С.А. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа. СПб.: Химия, 2006, -325с.
5. Дытнерский Ю.И., Борисов Г.С., Брыков В.П. Основные процессы и аппараты химической технологии. М: Химия, 1991.
6. Кузнецов А.А., Кагерманов С.М., Судаков Е.Н. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. Л: Химия, 1974.
7. Танатаров М.А., Ахметщина М.Н., Фасхутдинов Р.А., и др. Технологические расчеты установок переработки нефти. М.: Химия, 1987.
8. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструктирования и расчета химической аппаратуры. Л.: Машиностроение, 1970. -752с.

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 15 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3
1 Саланың даму тарихы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
2 Кокстеу процесінің теориялық негіздері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ..5
3 Кокстеу шикізаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
4 Өнімдердің құрамы мен қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
5 Кокстеу процесінің құрал-жабдықтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .10
6.Қыздырылмайтын камерадағы баяу кокстеу қондырғысының технологиялық сызбасының сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..1 1
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .15
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .16

Кіріспе

Ауыр мұнай қалдықтарын кокстеу электродты кокске қажеттілікті өтейтін процесс ретінде пайда болды. Электродты кокстен электродтар мен анодты масса жасалады. Кокс алу үшін шикізат ретінде гудрондар, термиялық крекингтің крекинг-қалдықтары, май өндіру қондырғысының асфальттары мен экстракттары, пиролиз шайырлары сияқты жоғары молекулалы мұнай қалдықтары қолданылады. Кокстеу дистилляттарының сапасы төмен, олардың құрамында қанықпаған көмірсутектердің мөлшері көп болады. Мұнай коксіне қажеттілік үздіксіз артуда, сондықтан барлық елде кокстеудің жаңа қондырғылары салынуда. Қазіргі кезде біздің елімізде және шет елдерде кокс алу үшін негізінен қыздырылмайтын камерадағы кокстеу процесі, яғни баяу кокстеу қолданылады. Баяу деген атау түтікті пештердің змеевиктері жұмысының ерекше жағдайлары мен кокстеу камерасымен байланысты. Шикізатты пеште алдан ала жоғары температураға дейін қыздырады, сосын қыздырылмайтын оқшау коксті камераға береді де, кокстену процесі шикізатпен келген жылу есебінен жүзеге асады. Бірақ кокстің кейбір түрлері бұрынғыша кубтық (текшелік) әдіспен өндіріледі. Процестің тағы бір түрі- қайнау қабатында кокстеу, бірақ бұл процесс электродты кокс алуға қолданылмайды. Кокстеу процесі 0.1-0.4 Мпа қысымда 470-5400C температурада жүргізіледі.

1 Саланың даму тарихы

1980 ж. баяу кокстеу қондырғысы іске қосылып, қазақстандық тұңғыш кокс алынды. 1989 жылдан бері зауытта мұнай коксын қыздыра шынықтыратын қуатты қондырғы жұмыс істейді.
Баяу кокстеу қондырғысы (БКҚ) 1980 жылы пайдалануға енгізілген. Гудронды қайта өңдеу қуаттылығы жылына 600 мың тонна және жиынтық кокс шығару 120 мың тонна 21-109 типті баяу кокстеу қондырғысы Уфа қаласының Башгипронефтехим институтымен әзірленген. Павлодар БКҚ жобасы алдыңғы БКҚ 21-106 және 21-106М шикізат сипаттамасы мен алынатын өнім, материалдық баланс, климаттық жағдайы мен нақты бекіту жағдайлары бойынша ерекшеленеді.
БКҚ құрылысының тарихында ерекше оқиға орын алады: бұл Павлодарға зауыт жағдайында жинақталған түрде төрт кокс камерасының жеткізілуі. 1982 жылдың жазында олар Волгограднефтемаш бірлестігінің Петров атындағы зауытының қақпасынан шығарылып, Волга өзеніне түсірілді. Камералар (әрбіреуі 190 тонна болат капсулалар) Архангельскіден су бетінде сүйретіліп, одан соң жер үстімен тасымалданып, Солтүстік теңіз жолымен Салехардқа жеткізілді, бұл жерде тағы да суға түсіріліп, Обь өзенінде сүйретіліп, Сургутқа дейін жеткізілді, осылайша бір жылдан астам уақыт бойы саяхат жасап келді. Ертіс өзенінің су деңгейінің төмендігін ескере отырып, камераларды баржаларға қойып, Павлодарға жеткізді.
Баяу кокстеу қондырғысы мұнай коксін өндіруге арналған, кокстен басқа, қондырғыда мыналар алынады:
* зауыттың отындық қажеттіліктеріне пайдаланылатын қою газ;
* автомобиль бензинінің компоненті;
* жеңіл және ауыр кокстеу газойлі С-100 КТ-1 шикізатының компоненті ретінде пайдаланылады.
Қондырғының шикізаты ретінде БӨҚ вакуум блогының немесе КТ-1 кешенінің 001 секциясының гудроны пайдаланылады.
Коксті алудың технологиялық процесінің негізіне К-1 колоннасындағы кокстеу газдарын кейінгі ректификациялай (арши) отырып, 460-490°С температурада Р-1, Р-2, Р-3, Р-4 кокс камераларындағы гудронның термиялық крекинг әдісі алынған.
Қондырғының сұлбасы кокс камералары блогы бойынша екі ағымды және ректификация (аршу) бойынша бір ағымды етіп қабылданған, коксті өңдеу және тасымалдау жүйесінде. Камераларды кокспен толтыру және коксті кокс камераларынан түсіру кезеңмен жүргізіледі.
Қондырғыда кокс камераларынан коксті екі кезеңмен гидравликалық түсіру қолданылады: орталық діңін бұрғылау және кесу.
1986 жылы БКҚ іске қосылғаннан кейін Павлодар мұнай өңдеу зауыты Кеңес Одағында мұнай және мұнай өнімдерінен барынша бензин өндіретін жалғыз кәсіпорын болды.
БКҚ - да кейінгі жылдарда жүргізілген барлық техникалық шаралар технологиялық жабдықтардың тұрақты жұмысын қамтамасыз етті, кокс және бензин сапасын жақсартуға, энергия ресурстарын үнемдеуге әсерін тигізді.

2 Кокстеу процесінің теориялық негіздері

Кокстеу мақсаты. Термиялық крекингте кокс түзілу процесінің одан әрі тереңдей түсуін шектейді. Бірақ, егер кокстың түзілуінен қорықпағанда, оны пайдасыз жанама өнім деп санамаса, онда мөлдір дистилляттар шығымын көп көтеруге болады.
Бүгінгі таңда қазіргі қозғалтқыштардың талаптарына сәйкес келмейтіні және шығарылатын өнімнің төменгі сапалылығы үшін (жанармай), термиялық крекингтен басқа, мұнайды қайталап өңдеудің қазіргі әдістерімен шегерілген. Бүгінгі таңда термиялық крекингтің жаңа құрылғыларын енді жаңадан орнатпайды, ал әрекеттегі құрылғыларды каталитикалық крекинг және басқа қазіргі жүйелер құрылғыларын қайта жабдықтайды. Ал термиялық крекинг негізінде кокстеу қондырғының дистиллятты шикізатын термодаярлау, оның бір түрі - висбрекинг процесі ретінде іске асады. Висбрекинг - қазандық отынның тұтқырлығын төмендету мақсатында мұнай шикізатын термиялық өңдеу процесі.
Кокстеу немесе жартылай кокстеу және кокстеу процесіне - ауасыз қыздыру арқылы жүретін термиялық деструкция процестерін айтады. Жартылай кокстеу процесін 500-550°С, ал кокстеу 1100°С дейін жүргізеді. Термиялық крекингте қортқы көмірдің түзілуі әрекеттің тереңдеу мүмкіншілігін шектейді. Гудрон немсе мазут крекинг процесінде ашық түсті өнімдердің қозғалысы 35-40 %-дан аспайды. Егер термиялық крекингте өнімді зиянсыз санап, қортқы көмірдің түзілуінен қауіптенбесе, ашық түсті өнімдердің шығуын көбейтуге болады.
Көмірді қортқылау - термиялық әрекеттердің бір түрі. Көмірді қортқылау кезінде сутекті қатты қалдық - қортқы көмір - шығатын негізгі өнім болып табылады. Сонымен қатар, қортқы көмірмен қоса - жанармай, газойлдық қоспалар мен газ алуға болады.
Көмірді қортқылау арқылы ашық-түсті мұнай өнімдерінен басқа асфальт, май өндірісінің қоспалары секілді өнімдер алынады. Мұнда тауарлық сапасы жөнінен қортқы көмір өзгелерден жоғары болады. Шикізат болып - жоғары молекулалық мұнай қалдықтары - гудрон термиялық крекингтің қалдығы, асфальт және бояу-май өндірісінін қоспалары мен пиролиз шайыры.
Шикізат сапасының негізгі көрсеткіші - көмір қортқыланушылығы, күкірт пен күл нақтылығы және кермектігі. Шикізатта жоғары молекулалық шайырлы- асфальтты заттар неғұрлым көп болған сайын , оның кокстелуі, яғни, қортқы көмірдің шығуы көбірек болады. Егер кокстену 10 %-тен төмен болса, онда пештің кокстену әрекеті жүргізіледі, сондықтан кокстеу әрекетіне шикізатты дұрыс таңдаған жөн.
Кокстеу өнімдерінің қабілеті. Газ - құрамы бойынша термиялық крекинг газына ұқсамағанымен, онда олефинді көмірсутектер аздау болады. Жанармай - құрамында шектеусіз көмірсутектер болғандықтан , химиялық тұрақтылығы аз, октан саны - 68-72. Мұнайлы кокс - электрод, абразивтік шикізаттар, көмір графитті шикізаттар алуға және басқа да көптеген салаларда қолданылады.
Кубте кокстеу - мерзімдік әрекет, көп қолданылмайды. Кокстердің жартылай үзіліссіз жүйесі - қыздырылмайтын кокс камерасында өтеді - баяулатылған кокстеу. Баяулатылған кокстеу шикізатты құбыр пішіндес пешке 500 °С дейін қыздырылады және ол толық жылытылмаған тік цилиндрлік аппаратқа - кокс камерасына жіберіледі. Шикізат камерада ұзақ жатады да бұрын жинақталған жылу арқасында кокстеледі. Жұмыс камерасының жоғары бөлігінен тазарту ағымы келеді. Реактор коксқа толған кезде, шикізат тобы келесі камераға ауыстырылып, кокс босатылады. Баяулатылған кокстеудің артықшылығы - кокс көп мөлшерде шығарылады. Кокстеу процесін 0,1-0,4 МПа қысымда және 470-540 °С температурада жүргізеді. Пиролиз - жоғары бағалы олефинді көмірсутектерді алуға негізделген жоғары температуралық процесс. Мұнай өндеудің термиялық жүйесінің ең қатаңы болып табылады. Бастапқыда пиролиз этилен өндіру үшін ғана қолданылған, қазіргі кезде пропилен, бутадиен, бензол жэне басқа да өнімдер шығаруда кеңінен пайдалынылады. Бұл жүйедегі әрекет 750-900 °С температурасында жүреді және ол мұнай - химиялық синтездің шикізаты - жоғары бағалы олефин сутегін өндіруде қолданылады.
Дистилляттармен бірге соңғы өнім есебінде мұнай коксын да алатын термиялық процесті кокстеу деп атайды. Қазіргі кезде кокстеу ауыр шикізаттан мөлдір мұнай өнімдерінің шығымын арттырумен қатар, өндірісте көп қолдану табатын мұнай электрод коксын өндіруге де қолданылады.
Қондырғы түрлері. Мұнай қалдықтарын кокстеуді қазіргі кезде өндірістік көлемде үш әдіспен іске асырады: тегіс қыздырушы кубтарда (мезгілді процесс); қыздырылмайтын кокс камераларында (жартылай мезгілді процесс); кокс жылубергішінің қайнаушы қабатында (үздіксіз процесс). Кубтарда кокстеу - кокстеу процестерінің ең ескісі, мұндай қондырғылар елдегі МӨЗ құрамында 1920ж. салынған. Қондырғының негізгі жабдығы болып кокс кубы саналады, ол ашық отпен қызыдырылатын тегіс цилиндр тәрізді аппарат. Техникалық деңгейі жағынан кубтарда кокстеу қондырғысы ескі, бірақ олар әлі күнге дейін пайдаланады.
Мезгілді кокстеуде ыдырау өнімдері реакция аумағынан үздіксіз шығарылады да қалдық біртіндеп ауырланып кокске айналады. Кокс құрамында ұшқыш заттар аз болады, оны қосымша пісіру қажет емес. Куб қондырғыларында крекинг - қалдықтар мен пиролиз шайырынан басқа әдістермен алуға болмайтын кокстың арнайы түрлерін алады.
Қыздырылмайтын камераларда кокстеу немесе жай кокстеу қазіргі кезде дүние жүзінде өте көп тараған процесс. Мұнай коксының негізгі мөлшері (90% астамы) жай кокстеу қондырғыларында өндіріледі.
Жай кокстеу шикізаты құбырлы пеште 500°С дейін қыздырылады да қуыс вертикалды цилиндр тәрізді аппаратқа - кокс камерасына (реакторға) жіберіледі. Камерада шикізат көп уақыт болады және онда жылудың аккумуляциялануының есебінен кокстенеді. Камераның жоғарғы жағынан жеңіл дистилляттар ағымы шығады. Реактор кокспен 70-90% толған соң шикі- заттың ағымы басқа камераға ауыстырылады, ал үзілген камерадан кокс түсіріледі.
Жай кокстеу процесі коксты түсіруге байланысты мезгілді, ал шикізатты беру мен дистилляттық өнімдерді шығаруға келгенде - үздіксіз сипат көрсетеді.
Жалған қабатты кокстеуде қыздырылған шикізат жоғары температураға дейін қыздырылған қозғалушы инертті жылуалмастырғышпен жанасып реакциялық аппаратта осы жылуалмастырғыш бетінде кокстенеді. Реакциялық аппараттан регенераторға бетінде кокс отырған жылубергіштің бір бөлігі біртіндеп шығарылады. Регенераторда коксты жандырады, жағудан бөлінген жылумен жылубергіш қажетті температураға дейін қыздырылады. Қызған жылубергіш реакция аумағына қайта беріледі.
Кокстеуге қажетті жылудың негізгі мөлшері шикізаттың қызған жылубергішпен жанасуының нәтижесінде орын алатындықтан,шикізатты реакторға беру алдында жай кокстеу температурасына қарағанда төмендеу температураға дейін қыздыруға болады. Бұл өте жоғары тұтқырлы, шайырлы өнімдерді құбырлы пештерде қыздырғанда имекқұбырдың тез кокстенуіне алып келетін өңдеуді жеңілдетеді.
Жұмыс істейтін үздіксіз кокстеу қондырғыларында жылубергіш есебінде бөлшек мөлшері 0,3 мм-ге дейін ұнтақ кокс пайдаланылады, ал кокстеу процесі жылубергіштің қайнаушы қабатында жүреді.
Коксты жылубергішті қозғалтуда пневмотранспорт принципін пайдаланады. Негізгі қозғаушы күш кокс бөлшектерін өзімен ілестіріп алып кететін бу немесе газ болып саналады. Пневмотранспорттың әртүрлі жүйелері болады: сұйытылған қабатта және тығыз қабатта.
Қайнаушы қабатта үздіксіз кокстеуде бірден үш процесс орын алады: ыдырау мен тығыздану өнімдерінің түзілуімен жүретін кокстеудің өзі, кокстен ұшқыш заттардың бөлінуі жүретін коксты пісіру процесі және бу фазасында болатын кокстеу өнімдерінің екінші ыдырау мен тығыздану реакциялары.
Кокс жылубергіштің жоғары температурасы ыдырау өнімдерінің булануына және олардың кокс бөлшектерінің бетінен бөлінуіне көмектеседі. Өнімдердің қайта түзілу мүмкіндігі азаяды. Сондықтан үздіксіз кокстеуде жай кокстеуге қарағанда кокс шығымы аз болады.

3 Кокстеу шикізаты

Кокстеудің шикізаты. Кокстеуге жоғары молекулалы мынадай мұнай қалдықтарын салады: гудрондарды, термиялық крекингтің крекинг-қалдықтарын, май өндіру қондырғысынан асфальттар мен экстракттарды, пиролиз шайырларын салады. Шикізаттың негізгі қажетті көрсеткіштері болып химиялық құрамы (шайырлар, майлар, асфальтендер, күкірт мөлшері), кокстену, механикалық қасиет мөлшері саналады.
Кокстеуге жіберілетін қалдықтар жоғары молекулалы көмірсутектерден, шайыр-асфальтенді заттардан, карбендерден және карбоидтардан тұрады. Шикізаттағы компоненттер қатынасы мұнайдың шығу тегіне қалдықты алудағы процесс жағдайына байланысты. Күкірттің мөлшеріне байланысты шикізат аз күкіртті және күкіртті болып бөлінеді. Аз күкіртті шикізаттан коксте күкірт мөлшері 1,5% -тен көп емес өнім алады.
Ең көп тараған шикізаттар арасынан (гудрондар, мазуттар крекинг-қалдықтар) күкірттің кокс пен шикізаттағы мөлшерінің қатынасы 1,2-1,9 аралығында болады. Бірақ кейбір екінші өңдеуден алынған мұнай фракцияларын кокстеуден алынған коксте күкірттің мөлшері шикізаттағы күкірт мөлшеріне қарағанда аз болады.
Мұнай коксын пайдаланушылардың негізгі талабы оның құрамында күкірттің аз болуы. Сондықтан өндіріске құрамында шикізат мөлшері 0,5-0,8% -тен көп емес шикізат жіберіледі. Қазіргі кезде күкіртті шикізаттардан да кокс алудың технологиясы жасалған. Бірақ мұндай жүйемен алынған кокстың құны аз күкіртті қалдықтардан алынғанға қарағанда көп жоғары.
Шикізаттың кокс түзілу қабілеті стандартты жағдайда анықталатын кокстену көрсеткішімен сипатталады. Кокстену, яғни кокстеуде кокс шығымы шикізатта шайыр-асфальтен заттары көп болған сайын өседі. Экономикалық жағынан шикізаттың кокстенуі 10%-тен кем болмауы тиімді. Бірақ егер шикі- заттың кұрамында шайыр-асфальтен заттары көп болып, оның кокстенуі 20%-тен асып кетсе, онда шикізаттың қыздыру пешінде тез кокстенуі орын алып, қондырғының аралық жүру уақыты азаяды.

4 Өнімдердің құрамы мен қасиеттері

Газ құрамы термиялық газына ұқсас, бірақ қаныққан көмірсутектерінің мөлшері көп. Кокстеу температурасын көтеру газ құрамында қанықпаған көмірсутектердің мөлшерін көбейтеді. Мысалы, қайнау қабатында кокстеу температурасын 520°С-ден 540°С-қа дейін көтеру алкендер шығымын 45%-дан 52%-ға дейін арттырады.
Кокстеу бензинінің кұрамында қанықпаған көмірсутектерімен күкірт көп болғандықтан, оны алдын-ала тазалаудан өткізбестен тауар бензинін дайындауда пайдалану қиындайды. Баяу кокстеу бензинінің октан саны шамамен 68-72. Бензиндердің сапасын жақсартудың келешекте ең тиімді әдістері төмендегідей: таза немесе алғашкы айдау бензинімен қоспа күйінде терең гидрлеу мен оны риформингке салу; тура айдаумен алынған дизель фракцияларымен ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.