“Ich spare Energie – und wo bist du? Maßnahmen zur Steigerung des Ertrags an Leichtölen durch verzögerte Koksgewinnung in Petrochemie 302, Nummer 001

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Dieser Beitrag wurde zuletzt von Yitailong'er am 23.4.2016 um 16:39 bearbeitet. Maßnahmen zur Steigerung der Flüssigkeitsausbeute in Anlagen zur verzögerten Koksgewinnung. Da die Effizienz der Raffinerianlagen immer weiter abnimmt, ist es für Raffinerieunternehmen entscheidend, die Flüssigkeitsausbeute der Produktionsanlagen so weit wie möglich zu erhöhen. Der Trend zur Vergröberung und Verschlechterung der Qualität der Rohstoffe für die Koksherstellung ist der direkte Grund für den Rückgang der Flüssigkeitsausbeute in den Anlagen – was wiederum die Wirtschaftlichkeit dieser Anlagen beeinträchtigt. Der hohe Aschegehalt der Rohstoffe führt zu einer hohen Menge an Koks, was wiederum zum Rückgang der Flüssigkeitsausbeute beiträgt. Wir haben eine Vergleichsanalyse zwischen den Daten der Verzögerungskokerei im Oktober 2014 sowie den aktuellen Produktionsdaten durchgeführt, um in den anschließenden Produktionsprozessen die Ausbeute an Flüssigkeiten zu verbessern.
**Datum:** 9.19–9.28, 10.8–10.11, 10.15–10.23
**November 2014:** Ab dem 15. November wurde 30 % Dalöl hinzugefügt.
**März 2015:**
– Prozentsatz des Rückstands nach der Verarbeitung: 24,42 %, 22,89 %, 23,34 %, 24,97 %
– Temperatur am Ausgang des Ofens (in °C): 494±2 °C, 494±2 °C, 498±2 °C, 500±2 °C, 500±2 °C
– Zykluszeit: 0,59, 0,62, 0,61, 0,59, 0,31
– Verdampfungsanteil des Koks (in %): 9,48 %, 10,56 %, 9,13 %, 10,37 %, 8,69 %
– Destillationstemperatur von Diesel (95 %) (im Durchschnitt in °C): 371,4 °C, 376,2 °C – beides über 378 °C; 374,7 °C, 373,7 °C
– Druck im Koksbehälter (in MPa): 0,17, 0,17, 0,17, 0,155, 0,155
– Menge an Raffinerieprodukten pro Tag (in t): 254, 758, 1872, 3123, 18740, 10
– Anteil der verarbeiteten Menge am Designwert: 84,92 %, 68,23 %, 84,92 %, 80,99 %, 88,10 %
– Ausbeute an Flüssiggas: 2,38 %, 3,32 %, 2,65 %, 2,46 %, 2,16 %
– Ausbeute an Benzin: 21,48 %, 21,99 %, 22,49 %, 19,03 %, 14,54 %
– Ausbeute an Diesel: 28,33 %, 30,43 %, 30,37 %, 31,97 %, 29,62 %
– Gesamtausbeute an Benzin und Diesel: 50,00 %, 52,89 %, 53,63 %, 51,00 %, 44,16 %
– Ausbeute an Wachs: 5,43 %, 3,00 %, 4,77 %, 7,37 %, 14,24 %
– Ausbeute an Flüssigkeiten: 57,62 %, 58,74 %, 60,28 %, 60,83 %, 60,57 %
– Ausbeute an Koks: 33,37 %, 33,32 %, 32,56 %, 33,49 %, 34,34 %

**Empfehlungen:**
1. Die Temperatur am Ausgang des Ofens sollte etwas erhöht werden. Aus den obigen Daten geht hervor, dass die Ausbeute an Flüssigkeiten vom 10.15.–10.23. deutlich höher war als vom 10.8.–10.11., nämlich um 1,54 %. Daher kann eine Erhöhung der Temperatur am Oflausgang die Flüssigkeitsausbeute effektiv steigern. Die Temperaturregulierung bedeutet, dass in der Anfangsphase der Koksherstellung die Temperatur am Ausgang des Ofens entsprechend gesenkt werden kann, um die Härte des Koks zu verringern und das Entstehen von „Kugelkoks“ zu vermeiden. In der späten Phase der Koksherstellung wird die Temperatur am Ausgang des Ofens wieder erhöht. Durch die Erhöhung des Auslasses wird der Koks härter, was das Entfernen des Koks erschwert, die Entkohlung schwieriger macht und die Neigung zur Kohlenbildung in den Rohren verstärkt. Zum Beispiel das Selbstentzünden des Kokses in der Nacht zum 6. November 2014, am 6. April 2015 die abnormale Bewegung der Bohrrohre sowie ein zu hoher Druck im Hochdruckwasserpumpensystem. Am 9. April 2015 erreichte die Oberflächentemperatur der Ofenrohre TE1135 Werte von 602 °C – bei meinem Gerät lag die Dosis an Dampf, die in die Ofenrohre eingespeist wurde, über dem vorgesehenen Wert. Die vorgesehene Oberflächentemperatur der Ofenrohre sollte nämlich nicht über 650 °C liegen. Bei TE1165 und TE1135 ist die Temperaturerhöhung deutlich zu erkennen: Am 1. März betrug die Oberflächentemperatur der Rohre, am 10. April lag sie bei anderen Werten. Bei TE1165 beträgt der Temperaturunterschied 542°C bis 578°C – das sind 35°C. Im Durchschnitt steigt die Temperatur täglich um 0,85°C. Bei TE1135 beträgt der Temperaturunterschied 533°C bis 602°C – das sind 69°C. Im Durchschnitt steigt die Temperatur täglich um 1,72°C. Wenn man weiterhin auf diese Weise vorgeht, kann die Kokerei noch 27 Tage lang in Betrieb bleiben, danach wird die maximale Betriebsgrenze erreicht. Es ist daher notwendig, den Kreislaufverhältnissen entsprechend entgegenzuwirken. Der Restkohlenanteil der Rohstoffe im März 2015 sowie vom 19.9.–28.9. aus der obigen Tabelle weicht kaum voneinander ab, doch nach der Verringerung des Zyklierungsverhältnisses stieg die Flüssigkeitsausbeute deutlich an. Doch eine Verringerung des Zyklierungsverhältnisses verschlechtert die Eigenschaften der Zutaten für den Heizofen. Die derzeit verwendeten Rohstoffe können bei einem niedrigen Zyklierungsverhältnis dazu führen, dass der Koksbehälter ins Wanken gerät und es zu der Bildung von Kugelkoks kommt. Der Kohlekoksturm schwankt, und es bestehen gefährliche Sicherheitsrisiken wie Risse an den Schweißnähten der Rohrleitungsfittings beim Erzeugen von Kugelkoks, Lecks von heißem Öl und Gas, Probleme bei der Entwässerung sowie Probleme bei der Entfernung des Kokses. 3. Eine angemessene Senkung des Drucks im Kokerturm: Aus der obigen Tabelle geht hervor, dass eine Senkung des Drucks im Kokerturm dazu führen kann, dass die Flüssigkeitsausbeute des Anlagen erhöht wird. Allerdings kann ein zu niedriger Druck dazu führen, dass die Gasgeschwindigkeit im Kokerturm zunimmt, die Schaumschicht im Turm ansteigt und Kohlenstaub leicht in den Destillierturm gelangt – dadurch entstehen leicht Kugelkohlenstoffpartikel. Derzeit liegt aufgrund der hohen Menge an Koks, die aus den Röststoffen entsteht, die Verarbeitungstemperatur bei 88 % der geplanten Belastung. Dadurch beträgt die Höhe des Koksbehälters nur 11 Meter – während eine sichere Höhe eigentlich über 12 Metern liegen sollte. Wenn weiterhin Druck abgebaut wird, wird dies unweigerlich zu einer verstärkten Mitnahme von Koksstaub führen. Wie am 2. März bei der Reinigung des Filters am Boden des Destillationsbehälters festgestellt werden konnte, ist die Mitnahme von Koksstaub deutlich ausgeprägt. Am 7. April traten bei den beiden Pumpen am Boden der Destillationskolonnen des Koksungsanlages wiederholt Vakuumzustände auf. Es stellte sich anschließend heraus, dass die Filter am Boden der Destillationskolonnen erneut verstopft waren. Der Zeitabstand zwischen der ersten und zweiten Online-Reinigung betrug nur etwa 35 Tage. Bei jeder Reinigung wurden etwa 0,4 M3 an Koksstaub entfernt. Das bedeutet, dass täglich fast zehn Kilogramm Koksstaub in den Boden des Destillationsbehälters gelangen – abgesehen vom Koksstaub, der über die Seitenleitungen transportiert wird. Dies stellt zweifellos eine Bedrohung für den reibungslosen Betrieb der Anlage dar. Zu diesem Zweck hat die Werkstatt neben der Steigerung der Flüssigkeitsausbeute ein 22-Stunden-Plan zur Herstellung von Koks entwickelt. Nach der Genehmigung durch die Leitung wurde dieser Plan am 11. in die Umsetzung gebracht. Durch diese Maßnahme wurde sowohl die Verarbeitungskapazität der Anlage erhöht als auch die Menge an Koksstaub reduziert. Doch der Spielraum zur Anpassung des Betriebsdrucks in den aktuellen Destillationskolonnen ist bereits sehr gering. 4. Optimierung der Austrittstemperaturen der Seitenströme in der Destillationskolonne – dabei wird die Austrittstemperatur von 95 % des Dieselöls absichtlich höher eingestellt. Durch die Kalibrierungen im September und Oktober lässt sich deutlich erkennen, dass eine Erhöhung der Austrittstemperatur von 95 % des Dieselöls zu einer deutlichen Steigerung der Flüssigkeitsausbeute der Anlage führt. Anhand der Prüfdaten vom März 2015 lässt sich erkennen, dass bei meinem Gerät die Destillationstemperatur des Dieselkraftstoffs zu 95 % noch verbessert werden kann. In Zukunft wird die Werkstatt diesem Punkt besondere Aufmerksamkeit schenken. 5. Verringerung des Gerinnungsteils im Kokskohle – Der Gerinnungsteil in der Kokskohle besteht hauptsächlich aus Ölen. Durch die Verringerung dieses Gerinnungsteils erhöht sich die Menge an Flüssigkeit, die in der Anlage gewonnen werden kann. Unter der Voraussetzung, dass die Temperatur am Ausgang des Ofens ordnungsgemäß kontrolliert wird, sollte man gemäß den Anforderungen des Dampfbalanzes des gesamten Werks die Menge an zugeführtem Dampf so weit wie möglich erhöhen, damit die Öle im Koks in den Abgasen zurückgewonnen werden können. Zudem muss die Qualität des kalten Kokswassers gut kontrolliert werden – schließlich enthält das System zur Wiederverwendung des kalten Kokswassers unweigerlich etwas Öl. Daher wurde die Häufigkeit des Überlaufs aus dem Wasserspeicher sowie der Entfernung des Öls von ursprünglich zweimal im Monat auf einmal pro Woche geändert, um sicherzustellen, dass kein Öl in den Koks gelangt. 6. Rückgewinnung und Nutzung von Kühlöl sowie Schmutzöl im Anlagenbetrieb: Kühlöl gibt es in zwei Arten: selbst hergestelltes Schmutzöl und selbst hergestelltes Wachsöl. Nach dem Einbringen des Schnellkühlöls in den Koksbehälter findet unter hohen Temperaturen eine Zerspaltungsreaktion statt, wodurch einige gasförmige Verbindungen mit niedriger Molekülmasse entstehen. Deshalb sollte die Temperatur des Schnellkühlöls so weit wie möglich gesenkt werden, um die Menge an Wachsöl zu verringern und somit Verluste von Flüssigkeiten zu vermeiden. Die Werkstatt entwickelt entsprechende Pläne für diese beiden Situationen mit Schwerwachsöl: Während des normalen Abflusses von Schwerwachsöl wird ein Wassertemperierer für Schwerwachsöl eingesetzt. Während der Raffination von Schwerwachsöl wird schmutziges Öl als Schnellkühlmittel verwendet, um die Kühlung mit Wasser zu ersetzen. Die Hauptquellen für verunreinigtes Öl bei der Koksgewinnung sind drei: Das verunreinigte Öl, das bei der Vorwärmung des neuen Ofens entsteht ； Schmutziges Öl, das durch Abkühlen, Trennen und Überlaufen im alten Turm entsteht ； Beim Abkühlen des Kohlenstaubs wird das Schmutzöl, das zusammen mit dem Abkühlwasser während des Entleerungsprozesses mitgeführt wird, nach dem Überlaufen in Tanks für Schmutzöl gesammelt ； Bei diesen drei Teilen mit Schmutzöl muss eine regelmäßige Sammlung des Überlaufs gewährleistet werden, um eine maximale Wiederverarbeitung des Schmutzöls zu erreichen und so wirtschaftliche Vorteile zu sichern. 7. Es sollte eine angemessene Verlängerung der Zeit für das kleine Blasen vorgenommen werden. In der nächsten Phase wird die Werkstatt, ohne die Betriebsabläufe des Koksofens zu beeinträchtigen, die Dauer dieses Vorgangs von 1 Stunde auf 1,5 Stunden verlängern. Dadurch können die leichteren Bestandteile sowie die Wärme im Koksofen so weit wie möglich in den Destillationsofen gebracht werden. Dadurch wird der Verlust an Leichtöl reduziert und die Ausbeute an Flüssigkeiten erhöht. 8. Ist es möglich, in Zusammenarbeit mit den zuständigen Abteilungen einen Flüssigkeitszusatz für Schweröl zu verwenden? Solche Zusätze werden in der Regel am Eingang des Heizofens eingesetzt. Aus den vorhandenen Unterlagen geht hervor, dass Zusätze, die speziell für ein bestimmtes Rohmaterial entwickelt wurden, tatsächlich dazu beitragen können, die Flüssigkeitsausbeute des Anlagens zu erhöhen. Wenn wir in Zukunft das Rohmaterial 480# in langen Produktionszyklen verarbeiten, empfehlen wir eine Bewertung und Analyse des Rohmaterials sowie die Entwicklung geeigneter Flüssigkeitszusätze, um die Ausbeute an Flüssigkeit zu erhöhen.