СПОСОБ УЛАВЛИВАНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ИЗ РЕАКТОРОВ КОКСОВАНИЯ
METHOD FOR REMOVAL OF HARMFUL EMISSIONS FROM COKING REACTORS

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способу улавливания вредных выбросов из реакторов замедленного коксования нефтяных остатков.
Известен способ улавливания вредных выбросов из реакторов замедленного коксования нефтяных остатков, включающий подачу в реактор водяного пара с отводом продуктов пропарки кокса вначале в ректификационную колонну, а затем через конденсатор - холодильник в емкость, из которой сконденсировавшаяся часть продукта пропарки кокса направляется в ловушечный нефтепродукт, а несконденсировавшаяся часть - в водяной скруббер, в последний также направляются продукты доохлаждения кокса при подаче воды в реактор, последующий дренаж воды из реактора в специальный сборник (Бендеров Д.И., Походенко Н.Т., Брондз Б.И. Процесс замедленного коксования в необогреваемых камерах. М.: Химия, 1976, с. 46).
Недостатком этого способа является то, что газовые выбросы попадают в атмосферу, загрязняя окружающую среду, а жидкие нефтепродукты, смешиваясь с водой в емкости-скруббере, образуют трудноразделимую эмульсию, для обезвреживания которой необходимы значительные затраты, потери нефтепродуктов при этом составляют 3-5%.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому объекту является способ улавливания вредных выбросов из реакторов коксования, включающий подачу продуктов прогрева реакторов, пропарки и охлаждения кокса из реакторов в абсорбционную колонну, причем жидкую часть из абсорбционной колонны направляют в основную ректификационную колонну или в котельное топливо, частично используют в качестве циркуляционного орошения, а парогазовую часть из абсорбционной колонны отводят через конденсатор-холодильник в сепаратор на разделение на углеводородный и водяной конденсаты и газ, при этом водяной конденсат совместно с продуктами охлаждения кокса ниже 160°C направляют в тонкослойный отстойник и далее на доочистку, углеводородный конденсат совместно с углеводородным конденсатом из отстойника направляют в ректификационную колонну или в котельное топливо, а газ - на сжигание (Пат. РФ №2465302, МПК C10B 55/00, оп. 27.10.2012).
Недостатками этого способа являются загрязнение окружающей среды при сжигании газа, а также низкая эффективность разделения продуктов прогрева, пропарки и охлаждения кокса в сепараторе.
При создании изобретения ставилась задача снижения выбросов при сжигании газа в атмосферу, а также повышение качества разделения продуктов прогрева реакторов, пропарки и охлаждения кокса.
Указанная задача решается предлагаемым способом улавливания вредных выбросов из реакторов коксования, включающим подачу продуктов прогрева реакторов, пропарки и охлаждения кокса из реакторов в абсорбционную колонну, причем жидкую часть из абсорбционной колонны частично используют в качестве острого орошения, частично направляют в основную ректификационную колонну или в резервуар котельного топлива, а парогазовую часть отводят через конденсатор-холодильник в сепаратор на разделение на водяной конденсат, направляемый на повторное разделение в отстойник совместно с продуктами пропарки и охлаждения кокса с температурой ниже 160°C и далее на доочистку, углеводородный конденсат, который совместно с углеводородным конденсатом из отстойника направляют в основную ректификационную колонну или в резервуар котельного топлива, и газ, направляемый на последующую переработку, отличающимся тем, что последующую переработку газа проводят в эжекторе путем смешения с перегретым водяным паром и получением сырьевой смеси, которую подают в основную ректификационную колонну на разделение, при этом разделение парогазовой части из абсорбционной колонны в сепараторе проводят при температуре не ниже 90°C, а газ из отстойника отводят в абсорбционную колонну.
Целесообразно смешение газа с водяным паром проводить при температуре 280-350°C.
Смешение газа с перегретым водяным паром в эжекторе с последующей подачей полученной сырьевой смеси в ректификационную колонну позволяет сохранить рабочие условия последней и качество продуктов коксования.
Разделение парогазовой части из абсорбционной колонны в «горячем» сепараторе при температуре не ниже 90°C позволяет повысить степень разделения уловленных вредных выбросов из реакторов коксования на водную, нефтяную и газовую фазы.
На прилагаемой фигуре представлена схема установки улавливания вредных выбросов реакторов коксования, на которой реализован предлагаемый способ, где 1 - реактор коксования, 2 - абсорбционная колонна, 3 - насос жидкого нефтепродукта, 4 - водяной холодильник-конденсатор, 5 - воздушный холодильник-конденсатор, 6 - сепаратор,7 - эжектор, 8 - насос углеводородного конденсата, 9 - насос водяного конденсата, 10 - водяной конденсатор-холодильник, 11 - отстойник, 12 - насос водяного конденсата, 13 - насос углеводородного конденсата.
Способ осуществляют следующим образом.
I. Улавливание вредных выбросов при опрессовке и прогреве реакторов. После закрытия люка одного из реакторов 1, его опрессовки водяным паром и сливом водяного конденсата в приреакторный бункер-накопитель, совмещенный с фильтром-отстойником (не показаны), проводят прогрев реактора парами дистиллята из соседнего, параллельно работающего реактора, поступающими по шлемовому трубопроводу (обратным ходом) в реактор сверху-вниз. Продукты прогрева реактора с температурой потока 110-240°C (водяной пар, пары нефтепродукта, газ, конденсат) с низа реактора поступают в абсорбционную колонну 2. После достижения температуры продуктов прогрева реакторов свыше 240°C поток переводят с абсорбционной колонны 2 в основную ректификационную колонну (не показаны) и при температуре 340-360°C прогреваемый реактор 1 начинают заполнять сырьем коксования.
В абсорбционной колонне 2 легкая часть продуктов прогрева поднимается вверх в укрепляющую часть колонны, оборудованную тарелками, а тяжелая часть опускается вниз навстречу потоку паров, поступающих снизу вверх. Подвод тепла в абсорбционную колонну 2 производят подачей тяжелого газойля коксования с температурой 280-300°C в кубовую часть абсорбционной колонны и циркуляцией насосом 3 жидкой части абсорбционной колонны - нефтепродукта.
Жидкий нефтепродукт из абсорбционной колонны 2 насосом 3 направляют в основную ректификационную колонну или в резервуар котельного топлива. Часть жидкого нефтепродукта в смеси с тяжелым газойлем коксования, охлажденным в холодильнике-конденсаторе 4, используется в качестве циркуляционного орошения в абсорбционной колонне 2.
С верха абсорбционной колонны 2 газ, пары бензина и воды (парогазовая часть) через воздушный конденсатор-холодильник 5 поступают в сепаратор 6 на разделение на газ, водяной и углеводородный конденсат, при этом разделение проводят при температуре не ниже 90°C. Газ с верха сепаратора 6 при температуре 90-95°C смешивают в эжекторе 7 с перегретым водяным паром при температуре 280-350°C и полученную сырьевую смесь подают в основную ректификационную колонну на разделение. Углеводородный конденсат из сепаратора 6 насосом 8 подают в основную ректификационную колонну или в резервуар котельного топлива (не показаны).
Водяной конденсат из сепаратора 6 насосом 9 совместно с продуктом пропарки и охлаждения кокса ниже 160°C через водяной холодильник 10 направляют на доочистку в отстойник 11, где от него дополнительно отделяют углеводородный конденсат-нефтепродукт. Доочищенный в отстойнике 11 водяной конденсат насосом 12 откачивают на блок отпарки сульфидсодержащих стоков от кислых газов, углеводородный конденсат насосом 13 возвращают в сепаратор 6, остаток газа из отстойника 11 отводят в абсорбционную колонну 2.
II. Улавливание вредных выбросов при пропарке и охлаждении кокса. После заполнения реактора коксом проводят его подготовку к гидровыгрузке в приреакторный бункер-накопитель, совмещенный с фильтром-отстойником. Для этого в реактор подают перегретый водяной пар и продукты пропарки с температурой выше 400°C направляют в основную ректификационную колонну. После снижения температуры выходящего потока из реактора ниже 400°C, продукты пропарки кокса переводят в абсорбционную колонну 2, а в реактор подают вначале острый пар, а затем воду. Продукты пропарки и охлаждения кокса с температурой 400-160°C разделяются в абсорбционной колонне 2 на жидкую часть, направляемую в ректификационную колонну или в резервуар котельного топлива, и парогазовую, направляемую в сепаратор 6, где разделяется на углеводородный и водяной конденсаты, и газ. Газ отводят в эжектор 7 на смешение с перегретым водяным паром при температуре 280-350°C и далее в ректификационную колонну. Продукты пропарки и охлаждения кокса при температуре ниже 160°C направляют через конденсатор-холодильник 10 непосредственно в отстойник 11. Остаток газа из отстойника 11 отводят в абсорбционную колонну 2, водяной конденсат насосом 12 откачивают на блок отпарки сульфидсодержащих стоков от кислых газов, а углеводородный конденсат насосом 13 отводят в сепаратор 6 или в резервуар котельного топлива.
Предлагаемый способ позволяет улучшить экологические показатели процесса замедленного коксования за счет исключения сброса газа на факел, а также повысить качество разделения уловленных вредных выбросов из реакторов коксования, в частности снизить содержание воды в углеводородном конденсате (нефтепродукте) и нефтепродукта в водяном конденсате путем разделения продуктов прогрева реакторов, пропарки и охлаждения кокса в «горячем» сепараторе при температуре не ниже 90°C и тем самым повысить эффективность процесса.