авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Разработка технологии гидроудаления кокса при сокращенном цикле его получения для алюминиевой промышленности

-- [ Страница 2 ] --

Были проведены исследования на лабораторной установке коксования по варьированию выхода летучих веществ в коксе при использовании сырьевой смеси (табл. 6) в зависимости от времени пребывания сырья в кубике, температуры коксования и перепада температур между верхом и низом кубика. Они показали, что при всех прочих равных условиях при сокращении времени коксования на два часа приходится увеличение выхода летучих веществ в нем на 1%, при увеличении температуры на 10 °С выход летучих веществ в коксе снижается на 2%, а уменьшение перепада температур между верхом и низом кубика на 6°С снижает выход летучих веществ в коксе на 2 %.

На основании проведенных лабораторных и промышленных исследований была установлена зависимость изменения механической прочности кокса и выхода летучих веществ в нем (рис.1), полученного из сырьевой смеси, указанной в табл.6, от времени коксования и рекомендованы режимы её коксования на УЗК 21-10/3М ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» при сокращении цикла коксования до 12 часов, а именно: температура потока на выходе из печи 507 - 510°С, температура низа реактора – 495-497°С, температура верха реактора – 421- 424 °С, давление в реакторе – 0,28 – 0,3 МПа.

 Изменение механической прочности-4

Рис.1. Изменение механической прочности кокса и выхода летучих веществ в нем

в зависимости от времени коксования

В третьей главе рассмотрен вопрос формирования гранулометрического кокса в технологии его гидроудаления из реакторов диаметром 5,5м при сокращении цикла коксования.

На рис.2 приведена зависимость выхода электродных фракций кокса от времени коксования при существующем режиме работы УЗК 21-10/3М ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» с использованием сырьевой смеси, указанной в табл. 6, а именно: температура потока на выходе из печи – 500°С, температуре низа реактора – 487°С, температура верха реактора – 427 °С, давление в реакторе – 0,28 МПа.

 Зависимость выхода электродных-5

Рис.2. Зависимость выхода электродных фракций в суммарном коксе от времени

Как видно из рис.2, для сохранения выхода электродных фракций в суммарном коксе на уровне 50 %, при снижении времени заполнения реактора сырьем коксования меньше 20 часов, потребуется повышение физико-механических свойств кокса в реакторе путем ужесточения температурного режима печей коксования.

На рис.3 приведена зависимость выхода электродных фракций в выгружаемом суммарном коксе в зависимости от температуры сырья на входе в реактор при времени его заполнения в течение 20 часов.

 Зависимость выхода электродных-6

Рис.3. Зависимость выхода электродных фракции в суммарном коксе после

гидроудаления в зависимости от температуры на входе в реактор коксования

Большое влияние на формирование гранулометрического состава выгружаемого кокса оказывают параметры его гидроудаления из реакторов (табл.7).

  1. Таблица 7
  2. Гранулометрический состав кокса при различных параметрах его гидроудаления
  3. из реакторов коксования (способ выгрузки – ступенчато-винтовой)
Расходные параметры Скорость вертикального перемещения гидрорезака, м/мин Скорость вращения гидрорезака, об/мин Гранулометрический состав кокса (% масс.) по фракциям, мм
больше 20 20–8 меньше 8
Р=17,0 МПа Q=270 м3/ч 1,5-2,0 3-5 30 15 55
Р=20,0 МПа Q=240 м3/ч 2,0-2,5 4-6 32 16 52
Р=22,0 МПа Q=200 м3/ч 2,5-3,0 5-8 34 18 48

Одним из основных факторов улучшения гранулометрического состава кокса является рациональное распределение параметров гидрорезки в объеме разрушаемого массива, определяемое прежде всего использованием соответствующего способа технологии гидроудаления.

Впервые разработана и внедрена на УЗК 21-10/3М ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» технология гидроудаления кокса из реакторов коксования, обеспечивающая контролируемое разрушение и сход кокса на начальной стадии его выгрузки из реактора.

Для использования вышеуказанной технологии гидроудаления кокса было проведено усовершенствование существующей конструкции гидравлического резака. В бурильной головке гидравлического резака были установлены переходники, позволяющие регулировать угол наклона боковых бурильных сопел в диапазоне от 15 до 30° к вертикали, при этом мощность высоконапорных струй, исходящих из этих сопел, была значительно увеличена, их выходной диаметр был выполнен в 1,4–1,7 раза больше выходного диаметра центрального бурильного сопла.

В табл.8 приведен гранулометрический состав кокса, выгруженного на начальной стадии «резки» вертикальными струями и при использовании струй с диапазоном их регулирования от 15 до 30° к вертикали.

Таблица 8

Пространственная ориентация сопел в гидрорезаке Диаметр скважины кокса в реакторе, м Гранулометрический состав кокса (% масс.) по фракциям, мм
> 20 20–8 < 8
Вниз к вертикали под углом 15°
(без регулирования угла)
0,5–1,5 5 27 68

Вниз к вертикали c регулированием угла наклона 15-30° 0,5–1,5 10 35 55

В четвертой главе приведены результаты исследования, направленные на совершенствование технологии подготовки и очистки оборотной воды гидроудаления кокса из реакторов установок замедленного коксования.

С целью использования сточной воды с блока улавливания в качестве компонента воды гидрорезки были отработаны режимы пропарки кокса в основную ректификационную колонну К-1, позволяющие снизить количество нефтяной фазы в продуктах пропарки и охлаждения кокса в реакторах, отводимых на блок улавливания УЗК.

Анализ качества сточной воды после блока улавливания при различном времени пропарки кокса и количестве перегретого пара, подаваемого в основную ректификационную колонну К-1, приведен в табл. 9 и 10.

Таблица 9

Качество сточной воды с блока улавливания

Наименование показателя Время пропарки в основную ректификационную колонну К-1
Три часа Четыре часа
Нефтепродукт, % 0,8 0,4
Вода, % 99,2 99,6
рН 8 5

Таблица 10

Групповой состав (%) нефтепродукта, содержащегося в сточной воде

блока улавливания

Компоненты Время пропарки в основную ректификационную колонну К-1
Три часа Четыре часа
Парафинонафтеновые 17,1 14,0
          1. Легкая ароматика
2,7 2,3
Средняя ароматика 4,8 3,5
Тяжелая ароматика 50,0 41,2
Асфальтены 2,9 2,0
Смолы: - бензольные - спиртобензольные 4,0 23,2 4,0 14,4

Отработка технологических приемов пропарки кокса в основную ректификационную колонну перегретым паром позволила решить вопрос переработки стойкой водонефтяной эмульсии с выделением нефтяной фазы в целевой продукт УЗК и дала возможность значительно снизить ее содержание в сточной воде, отводимой с блока улавливания.

Кинетика отстаивания мехпримесей (коксовых частиц) в сточной воде пропарки, охлаждения и доохлаждения кокса с блока улавливания УЗК 21-10/3М ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» показана на рис.4.

 Кинетическая кривая отстаивания-7

Рис.4. Кинетическая кривая отстаивания механических примесей

Разработана технологическая схема (рис.5) подготовки сточных вод для использования их в системе гидроудаления, и выполнен проект компоновки механических очистных сооружений применительно к действующей оборотной системе водоснабжения гидроудаления кокса на УЗК 21-10/3М ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез», основой которой является «Установка улавливания углеводородов из реакторов коксования», защищенная патентом РФ №2255793.

Комплексное решение вопросов технологии подготовки и очистки сточных вод на УЗК 21-10/3М ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» обеспечило качество очищенных вод, соответствующее нормативным требованиям на использование их в оборотной системе водоснабжения блока гидровыгрузки, что позволило не только сократить объем воды, поступающей с общезаводских очистных сооружении, но и улучшить работу последних.

В пятой главе рассмотрен вопрос совершенствования технологии гидроудаления кокса при сокращении цикла коксования.

Одним из наиболее важных вопросов при сокращении цикла коксования является выбор оптимальных параметров технологии гидроудаления кокса из реакторов установок замедленного коксования. В табл. 11 приведены показатели гидроудаления кокса из реакторов диаметром 5,5 м при различных расходных параметрах гидрорезки.

Таблица 11

Показатели гидроудаления кокса из реакторов УЗК 21-10/3М ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» при различных расходных параметрах гидрорезки

Диаметр реактора коксования, м Параметры технологии гидроудаления Удельный расход Производитель- ность выгрузки кокса, м3/ч
Расход воды, м3/ч Давление, МПа воды м3/м3 электроэнергии, кВтч/м3
5,5 270 17,0 1,82 14,9 130
220 22,0 1,3 10,9 180

Сравнительный анализ показателей гидроудаления кокса из реакторов УЗК показывает, что увеличение давления воды при одновременном уменьшении её расхода позволяет не только снизить удельные расходы, но и значительно повысить производительность гидрорезки.

Были исследованы различные способы технологии гидроудаления кокса в реакторах диаметром 5,5м при сокращении цикла коксования до 12 часов при давлении гидрорезки 22,0МПа и расходе воды 200 м3/ч на УЗК 21-10/3М ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез».

Проведенные промышленные испытания показали, что с целью уменьшения переизмельчения кокса и ускорения его выгрузки целесообразно использовать ступенчато-винтовой способ с подрезкой. Данные по этому способу гидроудаления кокса представлены в табл.12.

Таблица 12

Усредненные данные по выгрузке кокса при использовании ступенчато-винтового способа технологии гидроудаления

Схема ведения ступенчато- винтового
способа
Интервал
перемещения гидрорезака, м
Удельный расход Производительность выгрузки, м3 /ч
воды, м3/м3 электро- энергии, кВтч/м3
Без подрезки 2 1,25 15,5 160,0
С подрезкой 2 1,15 14,3 175,0

С целью дальнейшего совершенствования технологии гидроудаления кокса из реакторов диаметром 5,5м при сокращении цикла коксования до 12 часов были исследованы различные способы проведения выгрузки при использовании усовершенствованных гидрорезаков, позволяющих расширить диапазон пространственной ориентацией сопел.

Эффективность процесса гидроудаления кокса в данном случае определяется созданием сложнонапряженного состояния в плоскости контакта высоконапорной струи с массивом кокса в реакторе. Усредненные данные по комбинированным способам выгрузки кокса при различной пространственной ориентации сопел гидрорезаков представлены в табл. 13.

Таблица 13

Усредненные данные по комбинированным способам выгрузки кокса

при различной пространственной ориентации сопел гидрорезаков

Способ ведения технологии гидроудаления Пространственная ориентация сопел «резки» в гидрорезаках Угол наклона сопел к горизонтали, град. Производи- тельность, м3/ч Удельные расходы
воды, м3/м3 электроэнергии, кВтч/м3
Ступенчато–винтовой с подрезкой Наклонно диаметрально в противоположные стороны 5 177,0 1,19 13,4
10 188,0 1,08 14,8
15 175,0 1,26 13,0
Ступенчато–винтовой без подрезки Наклонно диаметрально в противоположные стороны 5 174,0 1,18 17,4
10 180,0 1,11 13,8
15 175,0 1,26 13,0
Интервально-винтовой Вверх к горизонтали под углом 10° 5 168,0 1,21 16,3
10 178,0 1,13 14,1
15 160,0 1,25 15,5


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.