Кокслаш жараёнлари ҳақида тушунча Саноатда кокслаш жараёнлари даврийлиги Кокслаш жараёнларининг технологик схемаси

6-МАВЗУ: КОКСЛАШ ЖАРАЁНЛАРИ


РЕЖА:

1. 
   Кокслаш жараёнлари ҳақида тушунча
   
2. 
   Саноатда кокслаш жараёнлари даврийлиги
   
3. 
   Кокслаш жараёнларининг технологик схемаси
   

Нефтни қайта ишлаш заводларида турли жараёнлардан ҳосил бўлган қолдиқ фракциялар ва баъзи бир оғир фракцияларни кокслаш жараёнига бериб, бу фракциялардан нефт кокси ва суюқ махсулотлар олинади. Чиқинди сифатида углеводородлардан иборат кокс гази олинади.

Мазутни юқори хароратли керкинг ёки висбкрекинг жараёнларида қайта ишлаганимизда кам миқдорда енгил фракция /20-30% масслар ҳосил бўлади. қолган асосий қисми буғ қозонлари ёқилғиси сифатида ишлатилади.
Кокслаш жараёнида биз кокс олиш билан бир вақтда кўпроқ енгил фракциялар оламиз.
Олтингугуртли нефтдан олинган гудронни қайнаш температураси 460⁰ С дан юқори бўлиб кокслаш жараёнида қайта ишлаганда қуйидаги маҳсулотлар олинади /% масс/:
Кокс - 24%
Бензин /205⁰ С гача - 16%
Керосин-газойль фракцияси - 26%
Оғир газойль / 350⁰ С дан юқори -23%
Қолгани газсимон моддалар.
Нефтдан олинган коксни сифати кўмирдан олинган коксни сифатига нисбатан юқорироқдир. Шу сабабли нефтдан олинадиган кокс алюминий саноатида ишлатилади. 1 т. алюминий олиш учун 550-600 кг кокс ишлатилади. Бундан ташқари, пўлат эритиш печларида ишлатилади, графитланган электрод, кремний ва кальций карбидлари ва агрессив моддаларни сақлаш учун ишлатиладиган махсус идишларни олишда ишлатилади.
Саноатда кокслашнинг қуйидаги жараёнлари бор:
1. Узлукли жараён;
2. Ярим узлуксиз жараён;
3. Узлуксиз жараён;
Кублардан олиб бориладиган узлукли жараён
Бу жараён паст самарадорли бўлиб кам миқдордаги хом ашёларни қайта ишлашда қўлланилади - масалан пиролиз смоласини қайта ишлашда. Кокслаш куби вертикал равишдаги цилиндрсимон аппарат бўлиб диаметри 2-4,5 м, баландлиги 10-13 м.ни ташкил этади.
Ҳом ашёни кубга солиб тагидан қиздирилади. Харорат 300⁰ С га борганда ҳом ашёдан буғлар чиқа бошлайди ва совутгич системасига юборилади. 360-400⁰С ларда буғларни ажралиб чиқиши кўпаяди ва 450⁰ гача давом этиб кейин камаяди. Бундан сўнг кубдаги қолдиқ яна 2-3 соат қиздирилади, сўнгра харорат пасайтирилади. Бунинг учун форсунка ўчирилади. Кубга сув буғи берилади. Харорат 300⁰ С гача пасайгандан сўнг совуқ ҳаво берилади. Ҳосил бўлган кокс махсус люклар орқали туширилади /2-4 соат сарфланади/.
Бу усулда олинадиган коксни таркибидаги енгил учувчан моддаларни миқдори камлигидадир. Бу усул пиролиз смоласидан махсус кокслар (электрод ва констуркцион кокс) олиш учун ишлатилади. Хом ашё-пиролиз смоласи, ароматик углеводородларга бой моддалардир. Охирги вақтда сифатли коксга талаб ошиб бораётканлиги сабабли пиролиз смоласини ярим узлуксиз усулда қайта ишланмоқда.
Кокс олишни кимёвий жараёнида ҳом ашёдаги мой ва смолалар аста-секин асфальтенларга ўтиб кейинчалик карбонидларга айланадилар. Жараённи охирги махсулоти карбоидлар ва юқори хароратга чидамли ароматик моддаларга бой мойлардир.
Узлуксиз усулда олинадиган коксни миқдори нисбатан кўп бўлади. Битумдан 30% кокс олинса, ярим узлуксиз усулда шу битумдан 21% кокс олинади.
Узлукли жараён нисбатан пастроқ хароратда олиб борилади, аммо коксни қублардан кўл кучи билан тушириб олинади.

Иситилмайдиган камераларда олиб бориладиган

ярим узлуксиз кокслаш жараёни

Бу усул саноатда кенг қўлланилади. Коксни камерадан тушириб олиш механизациялаштирилган. Кокс доналари йирик бўлиб одатда 25 мм ва ундан каттароқ бўлади. Олинадиган кокснинг миқдори узлукли усулда олинган коксни миқдоридан камроқ, узлуксиз усулдагидан кўпроқ. Технологик схемада ҳом ашёни оғир фракциясини церкуляция қилиш кўзда тутилган. Саноатда йилига 300, 600 ва 1500 минг тонна ҳом ашё қайта ишлайдиган қурилмалар бор.

Қурилманинг технологик схемаси

Кокслаш жараёни иситилмайдиган камераларда олиб борилади. Камерани иш цикли смоласи кўп бўлган ҳом ашё учун 48 соат, енгилроқ хом ашё учун 60 соат.

Камераларни иш графиги:
Бошқа камерага олиш - 0,5 с
Камерани совутиш: сув буғи билан -2,0 с
Сувни тушириш - 3,0 с
қопқоғини олиш -2,0 с
Коксни тушириш - 6,0 с
Камерани ишга тайёрлаш - 8,0 с
Хом ашёни бериш - 24,0 с.
________________________________
Жами : 48,0 с.
Камералар 0,4 ва 0,18 МПа босимда ишлашга мослашган.
Кам смолали хом ашёни 0,4 МПа да ишланади, бунда парчаланган моддаларни миқдори кўп бўлиб, буғларни тезлиги меёрдагидан ошиб кетмаслги ва камерадаги махсулотларни колоннага ўтиб кетишини олдини олиш учун 0,4 МПа босимда ишланади.
Кокснинг сифати хом ашёни камерага келаётгандаги хароратга боғлиқ:

Кўрсаткичлар	490^0С	500^0С	510^0С
Учувчи моддалар,%	10,0	7,0	6,8
Эзилишга вақтинчалик қаршилиги, МПа	5	8	10
ғоваклиги, %	50,0	40,0	33,0

Ҳом ашёни беришни ҳажмий тезлиги 0,12-0, 13 ва 0,08-0,1с^-1.

Баъзи бир қурилмалар коксни қиздириш мосламалари билан таъминланган. Бу мосламаларда коксни 1200-1300⁰С да қиздирилиб юқори сифатли кокс олинади. Уни графитланган электрдлар олиш учун ишлатилади.

Узлуксиз кокслаш жараёни

Мутахассислар кокслаш жараёнини узлуксиз усулда ўтиш борасида тадқиқотлар олиб бориб ижобий натижа олдилар. Узлуксиз усулда реакторда иссиқлик ташувчи (теплоноситель) вазифасини коксни майда заррачалари бажаради. Реакторда коксни майда заррачаларини сиртида хом ашё юпқа қатлам шаклида ёпишади. Заррачани иссиқлиғи туфайли хом ашё таркибидаги енгил учувчи моддалар буғланиб навбатдаги ўзгаришларга учрайди. Заррачани сирти кокс билан қопланади. Бу жараён бир неча маротаба қайтарилади. Заррачанинг ҳажми катталашгач реактордан чиқиб кетади.

Узлуксиз коксланишни 3 та босқичга бўлиш мумкин:
1) Заррачани сирти хом ашё билан қопланиши, енгил моддаларни ҳосил бўлиши (кокс ҳосил бўлиши);
2) Коксни қуритиш ва қиздириш натижасида енгил моддалар ажралиб чиқади;
3) Ажралиб чиққач моддаларни парчаланиш ва зичланиш реакциялари.
Реактордаги юқори ҳарорат (500⁰) ва реакторга сув буғини берилиши натижасида енгил моддалар тез буғланади ва реактордан тез олиб чиқиб кетилади. Натижада иккиламчи зичланиш (вторичное уплотнение) моддалари ҳосил бўлмайди. Шу сабабли коксни ҳосил бўлиши (выход) миқдори, ярим узлуксиз жараёнга нисбатан камроқдир.
Узлуксиз жараён 50-чи йилларнинг ўртасида саноатда жорий қилинди.

Қурилманинг технологик схемаси ва ускуналари

Иссиқлик ташувчи кокс заррачалари реактор билан кокс иситгич орасида узлуксиз айланиб туради. Кокс заррачаларни диаметри 0,075 -0,3 мм. Иккаловида ҳам кокс псевдоожиженнўй холатда бўлади. Бу холатга реакторга сув буғи ва кокс иситгичга иссиқ ҳаво бериш билан эришилади. Кокс иситгичида кокс ёнади, асосий қисми 600-620⁰С гача иситилиб реакторга берилади.

Хом ашё 300-350⁰ С да реакторга берилади. Реактор 510-540⁰С хароратни олади.
Кокс заррачаларини реактор билан иситгич орасидаги харакати сув буғи воситасида бажарилади.
Кокс олишдаги узлуксиз жараённи афзаллиги юқори самарадорлигидадир Замонавий қурилмалар йилига 2 млн.т хом ашёни ишлаб, бир кунда 1600 т гача кокс парошогини беради.
Узлуксиз усулда кокс олиш установкасини АТ билан ҳамкорликда ҳам ишлатилади. Бунда, кокс установкасида хосил бўладиган иссиқлик энергиясини АТ ни эхтиёжи учун ишлатилади. Бу усулда АВТ установкасини қуриш шарт эмас.
Хом ашё — мазут 300-350⁰С да кондесаторга келади. Конденсаторда мазутни бир қисми буғланади, ёнидан оғир газойл ва рециркулят олинади. Рециркулят реакторга берилади. Мазутни қолган қисми гудрон рециркулят билан бирга реакторга 510-540 хароратдаги кокс заррачалари билан учрашади.
Оғир ва енгил газойллар каталитик крекинг жараёнларига берилади.
Кокс парошоги асосан ёқилғи сифатида ишлатилади. Таркибида олтингугурт бўлгани учун ёнганда олтингугурт оксиди беради. Шу сабабли кўпинча коксни газга айлантирилади. Бунинг учун коксни юқори температурада ҳаво ва сув буғи билан ишлаб кокс гази олинади. Кокс гази: Н₂, СО, СО₂ , H₂S ва сув буғидан иборат. Газни H₂S дан тозалаб ёқилғи сифатида ишлатилади.
Кокс дистиллатидан олинган бензинни октан сони паст, таркибида олтингугурт бирикмаси бор. Уни гидрочистка қилиб риформинг установкасига берилади. Енгил газойлни гидрочистка қилиб дизел ёқилғиси сифатида ишлатилади. Оғир газойлни эса гидрочисткадан сўнг игнасимон кокс олиш учун ёки каталитический крекинг /гидрокрекинг/ жараёнлари учун хом ашё сифатида ишлатилади.