Введение к работе
з
Актуальность проблемы
Главной задачей, стоящей перед отечественной нефтеперерабатывающей промышленностью в настоящее время, является углубление переработки нефти. Если глубина переработки нефти на НПЗ экономически развитых стран составляет 85-95%, то на НПЗ РФ - всего 72%. В решении задачи по увеличению глубины переработки нефти значимое место отводится процессу замедленного коксования тяжелых нефтяных остатков.
Процесс замедленного коксования является одним из самых динамично развивающихся в мировой нефтепереработке. Мощности коксования нефтяных остатков составляют в настоящее время свыше 290 млн. т/г и за последние шесть лет выросли почти на 50млн. т/г. Это обусловлено тем, что каждый процент увеличения мощности процесса коксования к объему первичной переработки обеспечивает 4-5 % экономии перерабатываемой нефти.
О динамике развития процесса замедленного коксования свидетельствует и рост мирового производства нефтяного кокса: в 1996 г. было выработано 35 млн. т, в 2005 г. - 60 млн. т, в 2010г. - 85 млн. т; и, по прогнозным оценкам, в ближайшие годы выработка кокса превысит 100 млн. т/г.
Широкое распространение процесса замедленного коксования в схемах зарубежных НПЗ обусловлено не стремлением увеличения производства нефтяного кокса для алюминиевой и электродной промышленности (для этих целей используется всего 12-14 млн. т/г), а необходимостью получения максимального количества дистиллятов для последующего производства моторных топлив и, как следствие, углубления переработки нефти.
На Российских НПЗ восемь из девяти эксплуатируемых в настоящее время УЗК, построенных еще в советское время, предназначались в первую очередь для получения крупнокускового электродного кокса для алюминиевой промышленности с содержанием серы до 1,5 % и летучих веществ не более 9,0 %. Однако в настоящее время только на трех НПЗ вырабатывается нефтяной кокс в полном соответствии с нормативными требованиями, тогда как другие производители сталкиваются с трудностями при реализации производимого на их УЗК нефтяного кокса с содержанием серы более 3,0%. В этой связи исследования по поиску альтернативных направлений использования сернистых нефтяных коксов является актуальной проблемой.
Одним из таких направлений квалифицированного использования нефтяного кокса с повышенным серосодержанием считается коксохимическая промышленность, где нефтяной кокс вводится в качестве добавки в шихту коксования углей при получении металлургического кокса.
Цель работы:
а) изучение возможности и подбор технологического режима УЗК для
промышленного производства нефтяного кокса с повышенным (15-25 % масс.)
содержанием летучих веществ для использования в коксохимической
промышленности в качестве добавки коксующей при получении
металлургического кокса;
б) изучение качественных характеристик добавки коксующей и
технологических свойств металлургического кокса, получаемого при ее
введении в шихту коксования углей;
в) оценка возможности полной или частичной нейтрализации влияния
повышенного содержания серы при использовании в доменном производстве
металлургического кокса, полученного в присутствии высокосернистой
добавки коксующей.
Научная новизна:
а) разработана технология получения нового вида нефтяного углерода -
«Добавка коксующая»;
б) промышленные испытания добавки коксующей в условиях
действующих коксохимических производств показали ее уникальные
коксующие и спекающие свойства, значительно превосходящие по
технологической ценности все известные отечественные и зарубежные угли;
в) впервые установлено, что при коксовании нефтяных остатков с
добавлением соединений Са серосодержание в продуктах коксования не
меняется, а наблюдаемое снижение серы в коксе связано с методологией
определения.
Практическая ценность работы:
а) на базе технологии замедленного коксования нового поколения разработана и внедрена в промышленных условиях на ОАО «Новойл» и ОАО «Уфанефтехим» технология получения нефтяного кокса с повышенным (15-25% масс.) содержанием летучих веществ для использования в качестве коксующей добавки в шихту коксования углей при производстве металлургического кокса;
б) организация промышленного производства добавки коксующей (ДК)
позволила обеспечить объемный рынок сбыта и квалифицированное
использование нефтяных коксов с содержанием серы до 5,0 %, что позволило
впервые в России в рамках одного НПЗ довести глубину переработки нефти до
95-96% и улучшить состояние сырьевой базы коксохимической
промышленности;
в) за период с 2008 по 2011г.г. выработано и отправлено потребителям
свыше 1,0 млн. тонн добавки коксующей; экономический эффект составляет
свыше 470 руб. с тонны добавки.
Апробация работы
Теоретические и экспериментальные результаты диссертационной работы доложены на научных конференциях, в том числе на всероссийской научно-практической конференции «Газ. Нефть. Технологии-2010» (Уфа, 2010), на всероссийской научно-практической конференции «Газ. Нефть. Технологии-2011» (Уфа, 2011).
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 7 научных трудов, в том числе 4 статьи опубликованы в изданиях, включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, выпускаемых в Российской Федерации в соответствии с требованиями ВАК Министерства образования и науки РФ; тезисы 3 докладов; получен 1 патент.
Объем и структура работы
Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, общих выводов, библиографического списка из 119 публикаций. Работа изложена на 101 странице, содержит 22 рисунка и 30 таблиц.
