Модификация нефтяного кокса Атырауского НПЗ (Республика Казахстан) | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 2 ноября, печатный экземпляр отправим 6 ноября.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Саппаев А. Б., Фаткуллин М. Р., Жирнов Б. С. Модификация нефтяного кокса Атырауского НПЗ (Республика Казахстан) // Молодой ученый. — 2017. — №22. — С. 21-24. — URL https://moluch.ru/archive/156/43988/ (дата обращения: 22.10.2019).



В России нефтяной кокс получают преимущественно на установках замедленного коксования. Главные потребители кокса — анодная и электродная отрасли, предъявляют жесткие требования к структуре кокса и содержанию серы, поэтому на нефтеперерабатывающих заводах России в качестве основного сырья коксования используют вторичные малосернистые остатки. Тяжелые сернистые вакуумные остатки — гудроны находят применение лишь в производстве битумов и котельного топлива. При этом коксование гудронов позволит при наименьших затратах значительно увеличить глубину переработки нефти, а побочный продукт — сернистый кокс возможно использовать в качестве твердого топлива на тепловых электростанциях (ТЭС).

Высокая сернистость нефтяного кокса создает опасность появления на пылеугольных котлах тепловых электростанций проблем, характерных для мазутных котлов — высокотемпературной сероводородной коррозии, низкотемпературной сернокислотной коррозии в конвективной шахте котла, увеличенного выброса в атмосферу сернистого ангидрида.

Представляет интерес пропитка сернистых нефтяных коксов растворами соединений щелочных и щелочноземельных металлов. Это позволяет снизить содержание сернистых соединений в дымовых газах топок. Например, в качестве адсорбента SO2 в кипящий слой добавляют известняк СаСОЗ или доломит (СаСОЗ+МgСОЗ) при термическом разложении которых образуются СаО и МgО. При этом образуется безвредный практически нерастворимый в воде гипс, который удаляется из топки вместе с золой и не доставляет неприятностей при его хранении в золоотвалах (не вымывается дождём или грунтовыми водами).

Нами были проведены опыты по снижению содержания летучих соединений серы в продуктах сгорания нефтяного кокса. В качестве модификатора кокса использовали шлам химводоочистки ТЭЦ, содержащий до 10 % масс.кальция во влажном состоянии и до 84 % масс. в сухом виде.

Для исследований использовали нефтяной кокс с Атырауского нефтеперерабатывающего завода (республика Казахстан) с содержанием общей серы 1,09 % масс (таблица 1).

Таблица 1

Характеристики качества нефтяного кокса Атырауского НПЗ

Вид кокса

Массовая доля летучих веществ,% масс.

Содержание общей серы,% масс.

Зольность,% масс.

Плотность действительная, г/см3

Активность по йоду,% масс.

нефтяной АНПЗ

5,80

1,09

0,340

2,2060

11,72

Шлам химводоочистки в заданном соотношении с нефтяным коксом измельчали в мельнице до тонкодисперсного состояния, сжигание проводили на аппарате по ГОСТ 1437–75 «Нефтепродукты темные. Ускоренный метод определения серы».

В таблице 2 приведены результаты по снижению содержания серы с газами горения модифицированного шламом химводоочистки ТЭЦ кокса Атырауского НПЗ.

На рисунке 1показана динамика снижения содержания серы с газами горения модифицированного шламом химводоочистки ТЭЦ кокса Атырауского НПЗ.

В результате исследований было установлено, что применение в качестве топлива сернистого нефтяного кокса, пропитанного шламом химводоочистки ТЭЦ, позволит решить экологические проблемы на ТЭЦ (ТЭС), использующих природные энергетические угли, такие как: значительные выбросы бенз-а-пирена, повышенный выход топливной золы — до 40 % от массы угля, механический недожог угля и, как следствие, выбросы углеродных частиц — сажи.

Таблица 2

Результаты по снижению содержания серы сгазами горения модифицированного шламом химводоочистки ТЭЦ кокса Атырауского НПЗ

п/п

Добавка шлама химводоочистки ТЭЦ вкокс,% масс.

Содержание серы сгазами горения,% масс.на кокс

1

0,2

0,93

2

1,1

0,88

3

1,7

0,81

4

2,4

0,75

5

5,6

0,60

Рис. 1. Динамика снижения содержания серы с газами горения модифицированного шламом химводоочистки ТЭЦ кокса Атырауского НПЗ

Выводы:

1 Проведено сжигание образца кокса с добавкой шлама химводоочистки ТЭЦ от 0,2 до 5,6 % масс. Результаты исследования показывают, что добавка шлама ХВО до 5,6 % масс.в кокс снижает выбросы оксида серы с дымовыми газами при сжигании кокса практически в 2 раза.

2 Добавка шлама ХВО в кокс позволяет улучшить экологичность кокса при использовании его в качестве твердого топлива на ТЭЦ.

3 Использование шлама ХВО ТЭЦ при модификации сернистых коксов показывает перспективу квалифицированного использования кальцийсодержащих отходов ТЭЦ, образуемых при смягчении воды.

4 В перспективе, зола ТЭЦ, образуемая при сжигании модифицированного кальцийсодержащими добавками кокса, может быть ценным продуктом для извлечения редкоземельных металлов — никеля и ванадия.

Литература:

  1. Красюков А. Ф. Нефтяной кокс. // М.: Химия, 1966. — 264 с.
  2. Сюняев З. И., Гимаев Р. Н. Коксование нефтяных остатков. Тем. обзор. Сер. Переработка нефти. / Сюняев З. И., Гимаев Р. Н. // М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1968.- 103 с.
  3. Гимаев Р. Н. Нефтяной кокс. / Гимаев Р. Н., Кузеев И. Р., Абызгильдин Ю. М. // М.: Химия, 1992. — 80 с.
  4. Сюняев З. И. Производство, облагораживание и применение нефтяного кокса.//М.: Химия., 1973. — 296 с.
  5. Сюняев З. И. Нефтяной углерод. // М.: Химия, 1980. — 272 с.
  6. Хайрудинов И. Р., Кульчицкая О. В., Галеев Р. Г. Структурные превращения сернистых соединений при карбонизации остаточного нефтяного сырья. / Хайрудинов И. Р., Кульчицкая О. В., Галеев Р. Г. // Проблемы углубления переработки нефти (тезисы докладов). Уфа, 1985. — с. 51–58.
  7. Походенко Н. Т. Получение и обработка нефтяного кокса. / Походенко Н.Т, Брондз Б. И. //М.: Химия, 1986. — 312 с.
Основные термины (генерируются автоматически): нефтяной кокс, шлам химводоочистки ТЭЦ кокса, масса, газ горения, содержание серы, снижение содержания серы, динамик снижения содержания серы, Добавок шлама, твердое топливо, шлам химводоочистки ТЭЦ.


Похожие статьи

Энергоресурсосберегающая технология вторичного использования...

Химический состав шлама КТЭЦ-1 представлен преимущественно (% масс.)

Выбор в качестве сорбента золы обусловлен наличием в литературе [6] сведений о высокой сорбционной способности золы, образующейся после сжигания твердого топлива, по отношению к...

Особенности сжигания в кипящем слое водоугольного топлива из...

Наблюдается некоторое повышенное содержания диоксида серы в продуктах сгорания ВУТ из Байсунского угля, что объясняется более высоким содержанием серы — 3 % против 0,64 у Ангренского бурого угля. Установлено, что во время горения капель ВУТ повышение...

Научно-технологический анализ вторичной переработки...

Рисунок 1 - Направления использования отходов ТЭЦ, ТЭС.

3. Повышение содержание несгоревшего топлива 12-20% в среднем, а иногда до 30-40%.

Отходами химических заводов является: фосфорный шлам, фосфорные шлаки; коттрельная пыль; фосфогипс; фосфорная...

Процессы горения при обжиге пористых заполнителей на основе...

Компонентный состав нефтяной части нефтяного шлама (кека).

Процесс горения твердого топлива углерода принято разбить на пять этапов [8–10]

В интервале температур 550–1050оС наблюдается незначительное снижение содержания кислорода и азота.

Изучение режима работы производства кокса из нефтяных отходов

Основными показателями качества кокса являются истинная плотность, содержание серы, зольность и микроструктура. Для игольчатого кокса истинная плотность должна быть не ниже 2,09 г/см3, для кокса марки КНПС (пиролизного специального)...

Изучение и разработка технологии получения водоугольной...

содержание сульфатной серы соответственно в исходном топливе и полученной золе

Наименование влаги в топливе. Содержание влаги втопливе, W%. Процесс горения горючей части топлива (время воспламенения).

Снижение выбросов вредных веществ в атмосферный воздух от...

Они, вместе с транспортом, поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода (в основном в виде СО2), около 50 % двуокиси серы, 35 % окислов

снижение максимальной температуры горения в результате разбавления охлажденными продуктами сгорания

Внедрение железооксидного катализатора в установку получения...

Установка получения серы предназначена для получения элементарной серы из сероводородного газа методом Клауса.

Класс опасности 4. В воде нерастворимо, агрегатное состояние – твердое. 2. Серный шлам.

О влиянии на атмосферу предприятий теплоэнергетического...

При сжигании газа в дымовых выбросах также содержится диоксид серы, а содержание оксидов азота не меньше, чем при сжигании угля.

5. Котлер В. Р. Экологические проблемы угольных ТЭЦ — отчет всероссийского теплотехнического института [Электронный ресурс] [URL: http...

Энергоресурсосберегающая технология вторичного использования...

Химический состав шлама КТЭЦ-1 представлен преимущественно (% масс.)

Выбор в качестве сорбента золы обусловлен наличием в литературе [6] сведений о высокой сорбционной способности золы, образующейся после сжигания твердого топлива, по отношению к...

Особенности сжигания в кипящем слое водоугольного топлива из...

Наблюдается некоторое повышенное содержания диоксида серы в продуктах сгорания ВУТ из Байсунского угля, что объясняется более высоким содержанием серы — 3 % против 0,64 у Ангренского бурого угля. Установлено, что во время горения капель ВУТ повышение...

Научно-технологический анализ вторичной переработки...

Рисунок 1 - Направления использования отходов ТЭЦ, ТЭС.

3. Повышение содержание несгоревшего топлива 12-20% в среднем, а иногда до 30-40%.

Отходами химических заводов является: фосфорный шлам, фосфорные шлаки; коттрельная пыль; фосфогипс; фосфорная...

Процессы горения при обжиге пористых заполнителей на основе...

Компонентный состав нефтяной части нефтяного шлама (кека).

Процесс горения твердого топлива углерода принято разбить на пять этапов [8–10]

В интервале температур 550–1050оС наблюдается незначительное снижение содержания кислорода и азота.

Изучение режима работы производства кокса из нефтяных отходов

Основными показателями качества кокса являются истинная плотность, содержание серы, зольность и микроструктура. Для игольчатого кокса истинная плотность должна быть не ниже 2,09 г/см3, для кокса марки КНПС (пиролизного специального)...

Изучение и разработка технологии получения водоугольной...

содержание сульфатной серы соответственно в исходном топливе и полученной золе

Наименование влаги в топливе. Содержание влаги втопливе, W%. Процесс горения горючей части топлива (время воспламенения).

Снижение выбросов вредных веществ в атмосферный воздух от...

Они, вместе с транспортом, поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода (в основном в виде СО2), около 50 % двуокиси серы, 35 % окислов

снижение максимальной температуры горения в результате разбавления охлажденными продуктами сгорания

Внедрение железооксидного катализатора в установку получения...

Установка получения серы предназначена для получения элементарной серы из сероводородного газа методом Клауса.

Класс опасности 4. В воде нерастворимо, агрегатное состояние – твердое. 2. Серный шлам.

О влиянии на атмосферу предприятий теплоэнергетического...

При сжигании газа в дымовых выбросах также содержится диоксид серы, а содержание оксидов азота не меньше, чем при сжигании угля.

5. Котлер В. Р. Экологические проблемы угольных ТЭЦ — отчет всероссийского теплотехнического института [Электронный ресурс] [URL: http...

Похожие статьи

Энергоресурсосберегающая технология вторичного использования...

Химический состав шлама КТЭЦ-1 представлен преимущественно (% масс.)

Выбор в качестве сорбента золы обусловлен наличием в литературе [6] сведений о высокой сорбционной способности золы, образующейся после сжигания твердого топлива, по отношению к...

Особенности сжигания в кипящем слое водоугольного топлива из...

Наблюдается некоторое повышенное содержания диоксида серы в продуктах сгорания ВУТ из Байсунского угля, что объясняется более высоким содержанием серы — 3 % против 0,64 у Ангренского бурого угля. Установлено, что во время горения капель ВУТ повышение...

Научно-технологический анализ вторичной переработки...

Рисунок 1 - Направления использования отходов ТЭЦ, ТЭС.

3. Повышение содержание несгоревшего топлива 12-20% в среднем, а иногда до 30-40%.

Отходами химических заводов является: фосфорный шлам, фосфорные шлаки; коттрельная пыль; фосфогипс; фосфорная...

Процессы горения при обжиге пористых заполнителей на основе...

Компонентный состав нефтяной части нефтяного шлама (кека).

Процесс горения твердого топлива углерода принято разбить на пять этапов [8–10]

В интервале температур 550–1050оС наблюдается незначительное снижение содержания кислорода и азота.

Изучение режима работы производства кокса из нефтяных отходов

Основными показателями качества кокса являются истинная плотность, содержание серы, зольность и микроструктура. Для игольчатого кокса истинная плотность должна быть не ниже 2,09 г/см3, для кокса марки КНПС (пиролизного специального)...

Изучение и разработка технологии получения водоугольной...

содержание сульфатной серы соответственно в исходном топливе и полученной золе

Наименование влаги в топливе. Содержание влаги втопливе, W%. Процесс горения горючей части топлива (время воспламенения).

Снижение выбросов вредных веществ в атмосферный воздух от...

Они, вместе с транспортом, поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода (в основном в виде СО2), около 50 % двуокиси серы, 35 % окислов

снижение максимальной температуры горения в результате разбавления охлажденными продуктами сгорания

Внедрение железооксидного катализатора в установку получения...

Установка получения серы предназначена для получения элементарной серы из сероводородного газа методом Клауса.

Класс опасности 4. В воде нерастворимо, агрегатное состояние – твердое. 2. Серный шлам.

О влиянии на атмосферу предприятий теплоэнергетического...

При сжигании газа в дымовых выбросах также содержится диоксид серы, а содержание оксидов азота не меньше, чем при сжигании угля.

5. Котлер В. Р. Экологические проблемы угольных ТЭЦ — отчет всероссийского теплотехнического института [Электронный ресурс] [URL: http...

Энергоресурсосберегающая технология вторичного использования...

Химический состав шлама КТЭЦ-1 представлен преимущественно (% масс.)

Выбор в качестве сорбента золы обусловлен наличием в литературе [6] сведений о высокой сорбционной способности золы, образующейся после сжигания твердого топлива, по отношению к...

Особенности сжигания в кипящем слое водоугольного топлива из...

Наблюдается некоторое повышенное содержания диоксида серы в продуктах сгорания ВУТ из Байсунского угля, что объясняется более высоким содержанием серы — 3 % против 0,64 у Ангренского бурого угля. Установлено, что во время горения капель ВУТ повышение...

Научно-технологический анализ вторичной переработки...

Рисунок 1 - Направления использования отходов ТЭЦ, ТЭС.

3. Повышение содержание несгоревшего топлива 12-20% в среднем, а иногда до 30-40%.

Отходами химических заводов является: фосфорный шлам, фосфорные шлаки; коттрельная пыль; фосфогипс; фосфорная...

Процессы горения при обжиге пористых заполнителей на основе...

Компонентный состав нефтяной части нефтяного шлама (кека).

Процесс горения твердого топлива углерода принято разбить на пять этапов [8–10]

В интервале температур 550–1050оС наблюдается незначительное снижение содержания кислорода и азота.

Изучение режима работы производства кокса из нефтяных отходов

Основными показателями качества кокса являются истинная плотность, содержание серы, зольность и микроструктура. Для игольчатого кокса истинная плотность должна быть не ниже 2,09 г/см3, для кокса марки КНПС (пиролизного специального)...

Изучение и разработка технологии получения водоугольной...

содержание сульфатной серы соответственно в исходном топливе и полученной золе

Наименование влаги в топливе. Содержание влаги втопливе, W%. Процесс горения горючей части топлива (время воспламенения).

Снижение выбросов вредных веществ в атмосферный воздух от...

Они, вместе с транспортом, поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода (в основном в виде СО2), около 50 % двуокиси серы, 35 % окислов

снижение максимальной температуры горения в результате разбавления охлажденными продуктами сгорания

Внедрение железооксидного катализатора в установку получения...

Установка получения серы предназначена для получения элементарной серы из сероводородного газа методом Клауса.

Класс опасности 4. В воде нерастворимо, агрегатное состояние – твердое. 2. Серный шлам.

О влиянии на атмосферу предприятий теплоэнергетического...

При сжигании газа в дымовых выбросах также содержится диоксид серы, а содержание оксидов азота не меньше, чем при сжигании угля.

5. Котлер В. Р. Экологические проблемы угольных ТЭЦ — отчет всероссийского теплотехнического института [Электронный ресурс] [URL: http...

Задать вопрос