Neft qoldiqlarini kokslash. Kokslash jarayonlari turlari

Kerosin-gazoyl fraksiyasi - dizel, pech va gaz turbinalari uchun yoqilg’i, gidrotozalash va katalitik krekinglash jarayoni uchun xom ashyo sifatida qo’llaniladi.

Bosim ostida olib boriladigan termokreking jarayonidan kokslashni farqi, termokrekingda hosil bo’lgan og’ir suyuq kreking – qoldiq tizimdan chiqarilib turiladi, kokslashda esa resirkulyat sifatida reaksiyaning eng og’ir mahsulotidan foydalaniladi. Sanoatda kokslash jarayonlari uch tipga bo’linadi:
• Davriy; • Yarim uzluksiz; • Uzluksiz.
Davriy kokslash jarayoni gorizontal ko’rinishidagi uzunligi 10-12m va diametri 2-4,5m gacha bo’lgan kokslash kublarida o’tkaziladi. Xom ashyo kubga yuklanadi va kub ostida joylashtirilgan forsunka moslamasi yordamida asta-sekin qizdiriladi. Taxminan 300⁰C temperaturada distillyat bug’lari ajralishi boshlanadi, ular kondensatsiya va sovitish tizimiga tushadi. Kubni qizdirish 450⁰C dan yuqori issiqlik ta`sirida bug’ fazaga ajralish qisqaradi va to’xtaydi.
Jarayon tugashi va kub tubida hosil bo’lgan koksni toblash uchun tubdagi temperatura 700-750<sup>0</sup>C gacha ko’tariladi va u 1-3 soat davomida saqlab turiladi. Kubni sovutishdan so’ng, koks tushirish lyuki orqali chiqariladi. Kubning umumiy ish sikli 21 dan 33 soatni tashkil etadi. Birta tubdan 3-5 tonna koks olish mumkin.Davriy kokslash jarayoni qurilmasi kamchiligi ishlab chiqarish quvvati pastligi va ko’p metal sarfini talab etadi.
Yarim uzluksiz koklash jarayonlari keramik pechlari va qizdirilmaydigan kokslash kameralarda o’tkaziladi. Kokslash kublaridan farqi quvurli pechda ma`lum xom ashyo to’htovsiz qizdirib turiladi. Kokslash mahsulotlari bug’lari rektifkatsion kolonnaga kiritiladi. Kokslash temperaturasi boshlanishida maksimumga (taxminan 1300⁰C) etadi, so’ngra xom ashyo koks qatlami hosil bo’lishga sarflanadi va kokslanish temperaturasi bir qancha pasayadi. Hosil qilinadigan koks pirogini ruhsat etilgan qalinligi 130 dan 200mm gachani tashkil etadi. Xom ashyo uzatish davomiyligi 2-2,5 soat^-1. So’ngra koks pirogi 1,5-2 soat davomida quritiladi. Koks mehanik surgichlar (itargich) yordamida bo’shatiladi.
Odatda qo’llaniladigan pechlar uzunligi 9m eni 3m va balandligi 1,65m.
Bunda koks pirogi 4 tonna atrofidagi massaga ega bo’ladi va xom ashyoga nisbatan 15-20 % ni tashkil etadi. Yarim uzluksiz koklashni yana bir ko’rinishi, qizdirilmaydigan kameralarda sekinlashtirilgan kokslash jarayoni keng tarkalgan. Bu jarayon 30–yillardan boshlab qo’llanilmoqda. Boshqa termikqoldiqlar, hattoki qattiq bitum ko’rinishli jinslar – gilsonitlar ham xizmat qiladi. Koks–mahsulotning asosiy iste`molchilari alyuminiy ishlab chiqarish sanoatidir.
U erda koks alyuminiy rudasidan alyuminiy qotishmasini ajratishda qaytaruvchi (anodmassa) sifatida xizmat qiladi. Shuningdek koksdan grafitlangan elektrodlar ishlab chiqarish uchun xom ashyo, karbidlar (kaltsiy, kremniy) olishda va uglerodli oltingugurt uchun foydalaniladi. Koksning asosiy ko’rsatkichlari zichligi, oltingugurt miqdori, kulilanish (zolnost) va mikrostuktura darajasi hisoblanadi.
Oltingugurtli neft tarkibidan 1,5% (mass.) oltingugurtli koks olinadi. Yuqori oltingugurtli qoldiqlardan olingan koksdagi oltingugurt miqdori 4 % massagacha yetadi<sup>2</sup>.
Sekinlashtirilgan kokslash qurilmalari yiliga 300, 600 va 1500 ming tonnadan koks ishlab chiqarish quvvatlarida loyihalanadi. Quyidagi 8- rasmda quvvati yiliga 600 ming.ton koks ishlab chiqaruvchi qurilmaning ish tartibi keltirilgan. Qurilma to’rt kokslash kamerasi va ikki quvurli qizdirish pechidan iborat reaktor bo’limi, fraksiyalash bo’limi, issiqlikni qayta tiklash tizimi va mahsulotni sovitish bo’limlarini o’z ichiga oladi (31- rasm).
Xom ashyo-gudron yoki kreking qoldiq 1-nasos yordamida paralel oqimda 2 va 3-chi pechlar yuqori ekran qismiga beriladi va u 350-380<sup>0</sup>C gacha qizdiriladi. So’ngra xom ashyo 3-kolonnani pastki qismiga kaskadli tarelka yuqorisidan kiritiladi. Shuningdek, bu erdan paralel ravishda ishlovchi (5 va 5') kameralarda hosil bo’ladigan koksli mahsulotlarini gaz va bug’lari pastki tarelka ostidan kiritiladi. Xom ashyo kolonnadagi to’qnashuv natijasida og’ir fraksiya bug’lari kondenstatciyalanadi va xom ashyo bilan aralashadi. Bunga ko’ra kolonna pastida resirkulyat yoki ikkilamchi xom ashyo hosil bo’ladi. Ikkilamchi xom ashyo 9-kolonnadan 6-nasos yordamida 2 va 3-chi pechlarga qaytariladi va
490-510<sup>0</sup>C gacha qizdiriladi. Pech quvurlarida koks hosil bo’lishi oldini olish maqsadida yuqori ekran qismiga ~3% gacha turbulizator deb ataluvchi jihozga qizdirilgan suv bug’i beriladi. Suv bug’i berilishi hisobidan oqimni zmeevikning reaktsion qismidan o’tish tezlashadi. Qizdirilgan ortiqcha bug’dan 10 va 11-chi bug’latish kolonnalarida ishlatish mumkin.
Bug’ holdagi aralashma pechlaridan so’ng paralel oqimda to’rt yo’lli 7jo’mraklar orqali ikki teng ishlovchi 5-kameraga kiritiladi. Bu vaqtda qolgan ikki kamera (5’) ishchi davriy siklga tayyorlanadi. Qaynoq xom ashyo kameralar pastidan beriladi va asta-sekinlik bilan to’lib boradi. Hajmi ancha katta ichki diameri 4,6-5,5m va balandligi 27-28m. Parchalanishdagi bug’ mahsulotlari uzluksiz ravishda kamera yuqoridan chiqariladi va 9-kolonnaga yuboriladi, og’ir qoldiq esa qoladi. Suyuq qoldiq sekin-asatalik bilan koksga aylanadi. Kamera taxminan 24 soatda koks bilan to’ladi. Kameralardagi bosim 0,18-0,60 MPa.
Kokslash mahsulotlari 9-kolonnada ajratiladi. Kolonna yuqorisidan benzin bug’lari, suv, hamda koks gazlari chiqariladi.Yengil va og’ir gazoylar 10 va 11chi bug’latish kolonnalaridan 13 va 12-chi nasos yordamida beqaror(stabil bo’lmagan) benzinni qizdirish uchun issiqlik almashtirgich 18 orqali va suv kondensatini isitish uchun 20-issiqlik almashtirgichdan o’tib, sovitish tizimidan so’ng rezervuarga chiqariladi.
Reakstion kameralarda reakstiya - koksni sovitish - koksni bushatish - kamerani qizdirish stikli asosida kokslash jarayoni amalga oshiriladi. Kamerada hosil bo’lgan koks yuqori bosimli suv okimi yordamida kesiladi va kameradan chiqariladi. Kesilgan koks bulaklari maydalagichga berilib 150 mm dan katta bo’lmagan bo’laklarga bo’linadi. Maydalangan koks quritilib, elanadi va uch fraksiyaga (150-25 mm; 25-6 mm; 6-0mm) ajratiladi.
Bo’shatilgan kameralar o’tkir suv bug’i va kokslash gazlari yordamida qizdirilgach, stikl qayta takrorlanadi.
Kameralar koks bilan to’lgandan keyin, kamera xom ashyo qabul qilishi to’htatiladi va suv bug’i yordamida qolgan suyuq mahsulotlar va neft bug’lari siqib chiqariladi. Dastlab siqib chiqarilayotgan mahsulotlar 9-kolonnaga, qachonki koks temperaturasi 400-405<sup>0</sup>C pasayganda bug’lar oqimi 4-yig’gichga siqiladi. Koks temperaturasi to 200<sup>0</sup>C gacha pasayguncha suv bug’i berish davom ettiriladi. Keyinchalik kameraga suv beriladi va berilayotgan suv atmosferaga bug’lanish davom etguncha, ya`ni 4-yig’gichni quyish quvurida suv paydo bo’lguncha davom ettiriladi.
Kameralardan koks gidravlik usulda gidroburg’u (gidrodolota) va gidrokeskichlar (gidrorezka) yordamida 10-15MPa suv bosimda kesib bo’laklanadi va chiqariladi.
Jarayon qiyinchiligi kameralardan koksni tushirish uchun qimmatbaho jihozlar (burg’alash minorasi va anjomlar, yuqori bosimda ishlovchi suv nasoslari) talab etilishidir.
Quyidagi jadvalga sekinlik bilan kokslash jarayoni xom ashyo tavsifi va moddiy balansi keltirilgan.