Реферат: Состояние и перспективы развития производства кокса и пека из нефтяного сырья
Показатели качества нефтяных коксов, произведенных в России
Таблица 3
| Предприятие | Массовая доля, | % |
| серы | ванадия | |
| ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» | 1,47-1,48 | 0,015 |
| ООО «ЛУКОЙЛ-Пермьнефтеоргсинтез» | 2,60-2,70 | до 0,025 |
| ОАО «Ангарская нефтехимическая компания» | 1,45-1,50 | 0,015 |
| ОАО «Сибнефть-Омский НПЗ» | 1,45-1,50 | 0,015 |
| ОАО «Ново-Уфимский НПЗ» | 2,00-2,50 | до 0,030 |
| ОАО «Новокуйбышевский НПЗ» | 2,80 | до 0,040 |
Состав сырья и качество получаемых коксов
| Показатели | Смесь малосернистого ДКО и смолы Смесь сернистого ДКО и смолы | ||
| I образец | II образец | III образец | |
| Выход летучих веществ, %(масс.) | 4,6 | 4,1 | 3,9 |
| Содержание серы, %(масс.) | 0,32 | 0,34 | 0,43 |
| Действительная плотность, кг/м3 | 2130 | 2120 | 2116 |
| Микроструктура, баллы | 5,4 | 5,3 | 5,1 |
| Выход кокса на сырьевую смесь, %(масс.) | 29,5 | 29,6 | 31,0 |
Рассмотрим эти предложения более подробно. Специалистами Института проведены пилотные испытания процесса коксования смесей смолы пиролиза этиленового производства и дистиллятного крекинг-остатка (ДКО). В результате подбора состава сырья определены пределы изменения качества получаемых коксов (табл. 4) и найдены условия получения вполне качественного игольчатого кокса.
По результатам этих исследований еще в 2004 г. ГУП «Институт нефтехимпереработки РБ» подготовлены и переданы предложения по реализации такого процесса коксования на Волгоградском НПЗ.
Нефтяная компания «Лукойл» располагает значительными ресурсами смолы пиролиза, которые могут быть переданы Волгоградскому НПЗ по внутренним связям компании. Нужна заинтересованность самой компании в организации отечественного производства игольчатого кокса с указанными в табл. 4 показателями качества.
К сожалению, складывающаяся в России ценовая политика по сырью для производства сажи может помешать реализации этой технологии.
Еще в 1995 г. по договору с Братским алюминиевым заводом ГУП «Институт нефтехимпереработки РБ» разработал технологический регламент для проектирования установки замедленного коксования с привязкой к Комсомольскому НПЗ. Исследования показали, что при существующем сырьевом обеспечении завода есть возможность производства малосернистого кокса из гудрона (табл. 5).
В 2001 г. нефтяная компания «Роснефть» организовала проведение тендера по выбору исполнителя
Таблица 5
Выход и качество кокса из гудрона ОАО «Комсомольский НПЗ»
| Показатели | Значения |
| Выход летучих веществ, %(масс.) | 5,5 |
| Содержание серы, %(масс.) | 0,69 |
| Содержание золы, %(масс.) | 0,11 |
| Действительная плотность, кг/м3 | 2093 |
| Выход на сырье, %(масс.) | 22,0 |
проекта строительства на Комсомольском НПЗ коксовой установки мощностью 1 млн. т/год по сырью. Но, к сожалению, решение данного вопроса было перенесено на более поздние сроки.
В 2003 г. Институтом был разработан технологический регламент для проектирования установки коксования каменноугольной смолы, включающий стадию экстракции исходной смолы и последующую стадию коксования экстракта. Такое техническое решение позволяет с этой установки выводить в виде рафината каменноугольный пек, а в виде продукта коксования — малосернистый кокс (табл. 6).
Таблица 6 Выход и качество кокса из каменноугольной смолы
| Показатели | Значения |
| Выход летучих веществ, %(масс.) | 1,7 |
| Содержание серы, %(масс.) | 0,26 |
| Содержание золы, %(масс.) | 0,18 |
| Действительная плотность, кг/м3 | 2130 |
| Микроструктура, баллы | 5,2-5,4 |
| Выход кокса на сырье, %(масс.) | 14,8 |
| Выход пека на сырье, %(масс.) | 19,6 |
Данный проект был разработан применительно к сырьевой базе ОАО «Алтай-кокс» и пока находится в стадии рассмотрения у заказчика. Его отличительной особенностью является комплектование установки малогабаритными аппаратами. Полагаем, что для выпуска коксов специального назначения целесообразно, исходя из потребности в них, строительство именно установок малой мощности 100—150 тыс. т по сырью.
В настоящее время в Сибирском регионе на сред-нетоннажных установках AT перерабатывают нефти с содержанием серы 0,2—0,3%, а мазуты, содержащие 0,4—0,6% серы, возвращают в нефтепровод, смешивая с нефтью. Надо рассмотреть и эти сырьевые возможности для получения малосернистого нефтяного кокса. В этой связи могут появиться новые перспективы. Институт готов при заинтересованности со стороны потенциальных заказчиков проработать технологические вопросы.
Производство нефтяного пека
Электродная промышленность России потребляет значительные количества пеков каменноугольного происхождения. Известно, что каменноугольные пеки отличаются низким содержанием серы, но высоким содержанием канцерогенов, в частности от 1 до 4% бензпиренов. Поэтому в мировой практике известны попытки перевода предприятий отрасли на использование нефтяных пеков.
Положительный опыт их применения имеется в США, Канаде. В 1988—89 гг. на предприятиях Днепропетровский электродный завод и Иркутский алюминиевый завод были приняты промышленные партии нефтяных пеков фирмы «Ашланд петролеум» с температурой размягчения 65 °С и 105 °С. Их испытания прошли с положительными результатами [3].
В 1991 г. специалистами ГУП «Институт нефте-химпереработки РБ» была реализована на ОАО «НУНПЗ» в опытно-промышленных масштабах технология производства нефтяного пека из крекингового сырья. Годовая выработка пека достигала 20 тыс. т. Практически весь этот пек в течение 6 лет забирал Братский алюминиевый завод. Промышленные партии этого пека испытывали на Саянском алюминиевом и Новосибирском электродном заводах, Челябинском электрометаллургическом комбинате. В целом, потребители признали целесообразность применения нефтяного пека в смеси с каменноугольным [3]. Характеристика нефтяного пека дана в табл. 7.
Таблица 7
Качество нефтяного пека ОАО «НУНПЗ»
| Показатели качества | Марка А | Марка Б |
| Температура размягчения, °С | 60-70 | 70-80 |
| Содержание серы, %(масс.) | 2,0-2,5 | 2,0-2,5 |
| Выход летучих веществ, %(масс.) | 71 | 68 |
| Содержание а-фракций, %(масс.) | 2,0 | 3,0 |
| Содержание золы, %(масс.) | 0,3 | 0,3 |
В 1997 г. в связи с изменением сырьевых потоков ОАО «НУНПЗ» прекратил выпуск такого пека.
Применение нефтяных пеков с очень низкой кан-церогенностью (содержание 3,4-бензпирена до 0,15%) требует строительства отдельных малогабаритных установок термополиконденсации. В результате термо-поликонденсационной переработки ароматизированных видов сырья, таких как смола пиролиза, дистил-лятный крекинг-остаток, можно получить очень качественные нефтяные пеки (по выходу летучих веществ, содержанию серы и а-фракций).
В пилотных масштабах на опытной базе ГУП «Институт нефтехимпереработки РБ» было отработано много вариантов получения нефтяных пеков и, в частности, из пиролизного и крекингового сырья (табл. 8). По всем пекам (образцы 1—6) нами было получено положительное заключение о целесообразности их применения в электродном производстве в промышленных масштабах. Была разработана техническая документация в виде регламентов на проектирование применительно к условиям ОАО «Салават-нефтеоргсинтез» (образец 4) и ОАО «АНХК» (образцы 5 и 6). Однако данные технологии так и не были реализованы в силу известных обстоятельств, возникших в условиях рыночных отношений.
Резюмируя изложенное выше, отметим, что крупные компании пока не заинтересованы в реализации таких проектов. Очевидно, требуется разработка и государственная поддержка целевой программы по организации отечественного производства нефтяных электродных коксов и нефтяных пеков.
Мы готовы работать и с отдельными партнерами при появлении интереса со стороны потенциальных заказчиков к производству электродных коксов, нефтяных пеков, а также более качественных каменноугольных пеков. Институт располагает солидными заделами по технологиям производства пеко-коксовой продукции как из сырья нефтяного происхождения, так и из каменноугольных смол.
Характеристика пилотных образцов пеков
Таблица 8
| Показатели качества | Номер образца | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| Температура размягчения, °С | 80 | 84 | 94 | 67 | ПО | 72 |
| Содержание серы, % | 0,2 | 0,3 | 0,3 | 0,55 | 0,31 | 1,28 |
| Выход летучих веществ, % | 68,5 | 61,6 | 56,4 | 65,5 | 59,1 | 63,1 |
| Содержание а-фракций, % | 5,7 | 20,2 | 23,9 | 16,8 | 28,3 | 19,8 |
| Содержание а! -фракций, % | 1Д | 1,0 | следы | следы | 3,7 | 2,0 |
Примечание. Место испытаний — опытные базы отраслевых институтов: НИИ Графит — 1, 2, 3 образцы; ГОС НИИ ЭП - 4; Сиб ВАМИ - 5, 6.
Список литературы
1. Сборник докладов Межотраслевой конференции «Нефтеперерабатывающая и алюминиевая промышленности — развитие сотрудничества, оптимизация связей по поставкам нефтяного кокса». Красноярск, март 2001, 113 с.
2. Производство углеродной продукции. Проблемы обеспечения углеродистым сырьем. Сб. тр. РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2002, вып. 1, 182 с.
3. Хайрудинов И.Р. и др. Опыт производства и применения нефтяных пеков. Тематический обзор. М.: ЦНИИТЭНеф-техим, 1994, 48 с.
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.chem.msu.su/
