(57)【要約】  本発明は、石油加工に関し、詳細にはディレードコーキング工程を用いたコークスの生成、ならびにコークスのスチーミングおよび冷却工程の間に形成された生成物を捕捉するためのアセンブリに関する。石油コークスが、ディレードコーキング反応ドラム内析出される。１つのドラムが一杯になると、そのドラムへの供給の流れが停止される。停止されたドラムの温度は、４２０〜４５０℃に上昇する。ドラムからコークスを取り出すためには、ドラムを６０〜９０℃に水冷する必要があるが、最初に石油蒸気生成物が除去されて、水蒸気でスチーミングされなければならない。スチーミングおよび冷却の間に形成された生成物の分留が低品質であると、石油生成物の損失および大気汚染を生じる。【選択図】なし
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーキングドラム内で原料をコーキングしてコークスを析出させることと、
精留塔内の留出生成物を蒸気生成物、軽質軽油および重質塔底液に分留することと、
コークスを水蒸気でスチーミングすることと、
コークスを水冷することと、
コークスのスチーミングおよび冷却生成物を質量交換アセンブリを具備した吸収塔に導入することと、
吸収塔内でスチーミングおよび冷却生成物を蒸気および液相に分留して、吸収塔の塔底部からの塔底液を質量交換アセンブリに導入することにより蒸気相からの低揮発性石油生成物を有することと、
凝縮器／冷却器内で蒸気成分を冷却および凝結することと、
分留塔内の冷却生成物を気体、石油生成物および水に分留することと、を含み、
生成された重質軽油が、複数の流れに分離し、その１つが、リサーキュレートとして用いられて蒸発塔内で原料と混合された後コーキングされ、第二の流れが、吸収塔に導入される前にコークスのスチーミングおよび冷却の生成物を希釈するために用いられ、第三の流れが、吸収塔の最上の質量交換アセンブリに導入され、塔底液が吸収塔の塔底部分から吸収塔の中間部分に位置する質量交換アセンブリに、好ましくは３番目〜４番目の質量交換アセンブリに戻され、吸収塔から得られた塔底の残りの部分および分留塔から分離された石油生成物が、精留塔の塔底部分に戻されること、を特徴とする、石油残渣のディレードコーキングの方法。
【請求項２】
重質コーキング軽油などの洗浄生成物が異なる、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油加工に関し、詳細にはディレードコーキング工程を用いたコークスの生成、ならびにコークスのスチーミングおよび冷却工程の間に形成された生成物を捕捉するためのアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
石油コークスは、ディレードコーキング反応ドラム内に析出される。１つのドラムが一杯になると、そのドラムへの供給の流れが停止される。停止されたドラムの温度は、４２０〜４５０℃に上昇する。ドラムからコークスを取り出すためには、ドラムを６０〜９０℃に水冷する必要があるが、最初に石油蒸気生成物が除去されて、水蒸気でスチーミングされなければならない。スチーミングおよび冷却の間に形成された生成物の分留が低品質であると、石油生成物の損失および大気汚染を生じる。
【０００３】
表１は、ディレードコーキングにより生成されたコークスのスチーミングおよび冷却生成物の典型的な組成を示す。
（表１）
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【０００４】
既存のディレードコーキングユニットにおいて、気体生成物は通常、技術的な加熱炉の特別なバーナーに（燃料として）移し替えられる。比重が９５０ｋｇ／ｃｍ３未満の石油生成物が、沈降により容易に水から分離されて、技術的工程に再投入される。比重が９５０ｋｇ／ｃｍ３を超える石油生成物を捕捉することは、その比重が水の比重と近似している、または等しいため、極めて困難である。それらは、無乳化剤を用いたとしても、沈殿により水から分離することができない。
【０００５】
蒸発塔中で、リサーキュレータで混合された一次コーキング原料を、軽い分画および重い残渣に分留することからなる、石油残渣のディレードコーキングの方法がある。残渣は、ディレードコーキング工程を受ける。コーキングドラム内で形成された蒸気コーキング生成物は、精留塔において、軽質分画および塔底液への分留を受け、その一部がリサーキュレータとして用いられる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ロシア特許第２２０９８２６号、クラスＣ１０Ｂ  ５５／００
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この方法の欠点は、精留塔の塔底から得られた塔底軽油（ｂｏｔｔｏｍｓ  ｇａｓｏｉｌ）を用いることである。塔底軽油は、精留塔の塔底区分のコーキング留出物の高沸点分画の凝結の結果形成され、これがコーキングドラムから精留塔に導入される。コーキング留出物は、コークスの粒子を含有する場合があり、これが二次原料と共に加熱炉に入れられる。それゆえ、これらが加熱炉の上部でコーキングして、ユニット全体に必要となるオーバーホールの回数が増加する可能性がある。
【０００８】
別の欠点は、コークスのスチーミングおよび冷却の生成物を捕捉するための装置がないことによる、石油生成物の多量の損失および大気汚染である。
【０００９】
本発明に最も類似したディレードコーキング方法は、パイプスチル中で一次原料を加熱することと、それをリサーキュレータと混合することと、エバポレーター内で軽質分画を分留することにより二次原料を生成することと、反応パイプスチル中で生成された二次原料を加熱することと、それをコーキングドラム内でコーキングしてコークスおよび留出物を生成することと、エバポレーター内で生成され、コーキング留出生成物と混合された軽質分画を、精留塔内で蒸気生成物、軽質軽油、重質軽油および塔底液に分留することと、からなる。一次原料は、４００℃で加熱されるが、復水は、原料を加熱するために、パイプスチルのコイルの入り口部分に導入される（特許文献２）。この方法の欠点は、コークス生成物、つまり炭化水素ガス、ベンゼン、軽質軽油および塔底液の収率が不十分なことである。そのユニットの収率を上昇させる余地がある。
【特許文献２】ロシア特許第２４１０４０９号、ＭＰＫ  Ｃ０１Ｂ５５／１０
【００１０】
この新規な方法は、ユニットの収率を改善しながら、同時にコーキング生成物の収率を改善する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を実現するために、石油残渣の新規なディレードコーキング方法は、コークスがドラム内に析出される間に一次原料のコーキングすることと、留出コーキング生成物を蒸気生成物、軽質軽油、重質軽油および重い塔底液に分留することと、コークスを水蒸気でスチーミングすることと、それを水で冷却することと、スチーミングおよび冷却の生成物を、質量−交換デバイスを具備した吸収塔に供給することと、吸収塔においてスチーミングおよび冷却生成物を蒸気相および液相に分留することと、吸収塔の塔底区分からの石油残渣を質量交換デバイスに供給することにより蒸気相からの低揮発性石油生成物を吸収することと、凝縮器／冷却器中で蒸気成分を冷却および凝結することと、冷却の生成物を気体、石油生成物および水に分留することと、を含む。本発明において、生成された重質コーキング軽油は、複数の流れに分離され、その１つはリサーキュラントとして用いられてコーキングの前に蒸発ドラム内で原料と混合され、他の流れはスチーミングおよび冷却生成物を吸収塔に供給する前に、それらを希釈するために用いられる。塔底液は、吸収塔の塔底区分から、吸収塔の中間部分に位置する質量交換アセンブリに（好ましくは三番目または四番目の質量交換プレートに）戻され、塔底液の残りは、精留塔の塔底区分に戻される。
【００１２】
洗浄剤、つまりコーキングにより生成された重質軽油も、凝縮器／冷却器に供給される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ユニットの流れ図を示す。この流れ図は、石油残渣の提案されたディレードコーキング方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本ユニットは、一次原料を加熱するための熱交換器１、一次原料をリサーキュラント４（重質コーキング軽油）と混合することにより二次原料３を生成するための蒸発塔２、二次原料を加熱するための加熱反応釜５、二次原料のコーキングドラム６、コーキング蒸留生成物８を重い塔底液９および蒸気生成物１０に分留するための精留塔７、蒸気生成物１０を冷却するための凝縮器／冷却器１１、前述の蒸気生成物を気体、軽質石油生成物および水に分留するための分留塔１２、コークスコーキングドラム中で生成されたコークスのスチーミングおよびその後の冷却工程において蒸気相１５と塔底液１６とに分離された生成物１４から得られたペトロール生成物を吸収するための、例えばバルブプレートなどの質量交換のためのアセンブリを具備した吸収塔１３、吸収塔内で分離された蒸気相の冷却および凝結のための凝縮器／冷却器１７、凝結された生成物が気体、軽質石油生成物および水に分留される分留塔１８、吸収塔から塔底液１６を取り出すためのポンプ１９、塔底液を冷却するための冷却器２０、吸収塔の塔底液を質量交換アセンブリに戻すためのパイプライン２１、ならびに塔底液を精留塔に供給するための２２をそれぞれ含む。
【００１５】
バルブプレートの数が１０になると、吸収塔において上昇する蒸気と吸収剤との質量交換が起こることが、実験的に確立された。
【００１６】
精留塔７は、中間部分にパイプラインのシステムを具備し、それが具備最終生成物としての軽質軽油２３および重質軽油２４を取り出し、その１つの流れがリサーキュラント４として用いられ他の流れが、パイプライン２５を通して導入される吸収塔の入口のドラム内で形成されるコーキングコークスのスチーミングおよび冷却の間に形成される生成物１４を希釈するのに用いられるか、またはそれはパイプライン２６を介して塔頂部の質量交換器に吸収剤として供給されるか、または凝縮器／冷却器１７中に洗浄剤２７として供給される。
【００１７】
軽質石油生成物は、分留塔１８からパイプライン２９を介して精留塔に戻される。パイプライン３０および３１は、それぞれコーキングドラム内で形成されたコークスをスチーミングするため、およびコークスを水で冷却するために用いられる。
【００１８】
該方法は、以下の方式で実行する。
【００１９】
コーキングの一次原料が、脱離した流れの熱により熱交換器１内で加熱され、その後、蒸発塔２に送られて、そこで重質軽油の形態のリサーキュラント４と混合されて、二次原料３を生成する。二次原料は、加熱／反応釜５で加熱され、その後、コーキングドラム６に移し替えられて、コークスの析出物が形成される。コーキングした蒸留生成物８を、分留のために精留塔７に移し替える。塔７の塔頂部から脱離した気体、ベンゼンおよび水蒸気からなる気体生成物１０は、凝縮器／冷却器１１内で冷却されて、分留器１２内で気体、軽質石油生成物および水に分留される。気体油（軽質分画２３および重質分画２４）が、精留塔の中間部分から取り出される。軽質軽油は、最終生成物として取り出され、重質軽油は、複数の流れに分離される。その一部は、リサーキュレート４として用いられ、別の一部はコークスのスチーミングおよび冷却生成物１４の希釈剤２５として用いられ、第三の部分は吸収剤２６として用いられて吸収塔１３の上部質量交換器に導入される。重質軽油の更に別の部分は、凝縮器／冷却器１７内で洗浄生成物２７として用いられる。この目的のために、凝縮器／冷却器の区分の１つは、吸収塔から蒸気の流れを停止させ、そのため高温の重質軽油は、その間にそれを通して送り出すことができる。全ての他の区分は、通常の運転を続ける。区分の１つが洗浄されたら、次の区分が洗浄に切り替わる。重質軽油の残り部分が、ユニットから取り出される。塔底部９は、精留塔の塔底から取り出される。それは、ユニットから取り出された重質軽油と混合されるか、またはボイラー燃料として用いられる。
【００２０】
ドラム６は、コークスが充填されると、それはパイプライン３０を通して導入された水蒸気でスチーミングされて、パイプライン３１を通して導入された水で冷却される。スチーミングおよび冷却生成物１４は、１０枚のバルブプレートを具備した吸収塔１３に導入される。高粘性のスチーミングおよび冷却生成物は、吸収塔の入口で、重質軽油２５で希釈される。蒸気のスチーミングおよび冷却生成物は、吸収塔の塔頂部に上昇し、そこで石油生成物が、吸収塔の塔底液から、上から４番目のプレートまで移動した塔底液２１により、プレートに吸収され、重質軽油２６により吸収塔の最上プレートに導入される。
【００２１】
スチーミングおよび冷却生成物の液相は、吸収塔の塔底部に流れ落ち、そこからポンプ１９によって取り出されて、冷却器２０を介して２つの流れとして移動され、吸収塔の流れ２１は、吸収塔の四番目のプレートに導入され、他の流れは、精留塔７に導入される。
【００２２】
水蒸気、炭化水素ガスおよび軽質石油生成物からなる蒸気相１５は、凝縮器／冷却器１７に入り、そこから分留塔１８に送られる。気体、軽質石油生成物および水が、分離される。気体は、フレアシステムに向かい、吸収塔の塔底液と混合された軽質石油生成物２９は、精留塔７の下部に戻され、水は精製に送られる。
【００２３】
コークスのスチーミングおよび冷却生成物を吸収塔に導入する前に重質軽油で希釈して、低粘度の塔底液の濃度を低下させ、それを吸収塔の塔底から取り出して、吸収剤として導入する。これは、分留の性能の改善を示唆する。
【００２４】
重質軽油が、最上プレートに導入されると、低粘性成分が希釈されて、上に位置するプレートから洗い流されて、吸収剤が吸収塔の塔底部から導入される。これにより、吸収塔の塔頂を通して運び出される低粘性成分の量が有意に減少する。
【００２５】
吸収剤を吸収塔の中間部分のプレート（好ましくは上から３番目〜４番目のもの）に導入することで、吸収が改善され、吸収塔の塔頂から運び出される低粘性成分の量が減少する。これは、捕捉された生成物の分留品質の改善を示唆する。
【００２６】
凝縮器／冷却器を重質軽油で連続して洗浄させることで、熱交換が改善する。この種の洗浄系列を用いて、清掃のための作業停止を必要とせずに非常に長時間、凝縮器／冷却器が動作させる。
【００２７】
吸収塔からの塔底液および分留塔から分離された石油生成物を精留塔に戻すと生成物の捕捉がより良好になり、蒸発塔内で原料を重質軽油と予備混合して二次原料を生成し、原料加熱釜の供給を一定速度に保ち、コークスのスチーミングおよび冷却生成物を捕捉するためのアセンブリを用いたこのディレードコーキング方法での高収率を保つ（比較すると、本発明人の先の方法では、吸収塔からの塔底液および分留塔から分離された石油生成物を精留塔に戻すと、加熱炉の供給速度が一定に保たれ、一次原料に関する方法の収率が、捕捉された生成物の塊により低下せざるを得なくなる）。
【００２８】
この説明を支持する実施例
実施例１（本提案の方法を使用）
一次原料（西シベリア産タール）を蒸発塔に導入し、それをリサーキュラントと混合して二次原料を生成した。二次原料を釜で加熱して、コーキングドラムに移し替え、コークスを生成して析出させた。コーキング工程で生成された石油生成物および水蒸気を、ドラムの頂部から取り出して精留塔に移し替え、留出物、軽質軽油、重質軽油、および塔底液に分留した。重質軽油を、リサーキュラントとして作用させた。コークスがコーキングドラムに充満されたら、それを水蒸気でスチーミングして、水冷した。
【００２９】
水、気相生成物、４０〜３５０℃で沸騰する比重６５０〜９５０ｋｇ／ｍ３の石油生成物および３５０℃を超える温度で沸騰する比重が９５０ｋｇ／ｍ３を超える石油生成物を含む、コークスのスチーミングおよび冷却生成物を、コーキングドラムから吸収塔に移し替える。それらは吸収塔に入ると、沸点２５０℃の重質コーキング軽油と混合される。蒸気相が吸収塔の塔頂部に上昇し、質量交換デバイスにおいて吸収剤と接触する。吸収塔の塔底液から得られた塔底液を、吸収剤として用いる。塔底液を上から４番目のバルブプレートに導入する。重質軽油をリフラックスとして吸収塔の最上プレートに導入する。その温度は、１２０〜１５０℃である。蒸気相を、凝縮器／冷却器に移し替え、冷却して、分留のために分留塔に移動させる。２００〜２５０℃の重質コーキング軽油を、凝縮器／冷却器の区分の１つに洗浄液として導入し、技術的工程を停止する。気体生成物を分留塔の塔頂から取り出し、水および石油生成物は塔底から取り出す。吸収塔の塔底部の過剰量の塔底液を、精留塔に戻す。水をキャナリゼーションシステム（ｃａｎａｌｉｓａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）に流し込む。
【００３０】
実施例２（先の方法を使用）
比較のために、同じ原料に先のコーキング方法が使用された。
【００３１】
表２は、本明細書で本提案の方法を用いたコーキングの方法および技術的条件の材料収支を、先法と比較して示している。
【００３２】
表２のデータから認められる通り、石油残渣のディレードコーキングの新規な方法は、ユニットの性能を全体として改善し、同時にコーキング生成物：二酸化炭素、ベンゼン、軽質軽油および塔底の軽油の収率を上昇させる。
（表２）
コーキングの技術的条件および材料収支
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【図１】
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【国際調査報告】
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