Optimierung von Kokereianlagen in Raffinerien

Was ist Verkokung?

Verkokungseinheiten kommen in komplexeren Raffinerieanlagen zum Einsatz. Damit werden Teerreste und „harzige“ Ströme aus der atmosphärischen und Vakuum-Destillation in Produkte mit Mehrwert sowie Zwischenstoffe wie LPG, Naphtha, Diesel, leichte und schwere Gasöle umgewandelt. Eine Verkoksung wird häufig über eine Anlage zur verzögerten Koksbildung erreicht, die aus einem Ofen, zwei Verkoksungstrommeln (eine direkt angeschlossene und eine in der Regeneration) sowie einer Fraktionierungssäule besteht.

Koksverfahren mittels verzögerter Verkokung

Im Verkokungsprozess in der Raffinerie wird der Fluss auf die Verkoksungstemperatur im Ofen erhitzt und dann der angeschlossenen Verkoksungstrommel zugeführt. Große Dampfmengen werden nach dem Ofen injiziert, um die Verkoksung zu verzögern, bis der Fluss die Verkoksungstrommel erreicht, wo das schwere Öl in leichtere Kohlenwasserstoffe und in Koks aufgespalten wird, das sich hauptsächlich in der Trommel ablagert und im Regenerationszyklus entfernt wird. Die aufgespaltenen Kohlenwasserstoffe strömen dann zur Fraktionierungssäule zur Separation der unterschiedlichen Ströme, wobei die unteren Ströme für einen erneuten Durchgang in der Kokereianlage zurück in den Einlass befördert werden.

Fraktionierer im Koksverfahren

Im Fraktionator treten die verbleibenden Koksfeinstäube und der anfänglich injizierte Dampf aus dem Prozess in den fraktionierten Produkten in Form von Partikel- und Wasserverunreinigungen aus. Je nach Produkt ist eine Entfernung von übermäßigen Partikeln und Wasser erforderlich, um die End produktqualität zu erreichen oder Feedstockanforderungen für andere Einsatzbereiche zu erfüllen, wie Druckentschwefelungsanlagen zugeführte Kerosin- oder Dieselströme.

Raffineriebedarf aus der Kokerei

Erzielen der Produktionsquoten der Kokereianlage
Sicherstellen, dass Endprodukt-Wasser und -Partikelstandards für Naphtha, Dieselströme erfüllt werden
Schutz von nachgelagerten Anlagen vor Produktions- oder Zuverlässigkeitsproblemen aufgrund von hohem Feststoff- oder Wassergehalt in den Kokereifraktionen

Optimierung der Kokereimanlage Ihrer Raffinerie: Bewältigung von Produktionsherausforderungen mit Lösungen von Pall

Herausforderung	Lösung
Effektive Partikelentfernung: Tägliche Produktionsziele der Kokereianlage erreichen	Erreichen der Verkoksungs- Produktionsziele, Produktqualitätsspezifikationen und eines Schutzes der nachgelagerten Einheit durch eine effektive Beseitigung von Partikeln und freiem Wasser, welche Fraktionen aus der Spezifikation treiben.
Partikelkontrolle: Konstante Einhaltung der Partikel- und Wasserspezifikationen für Naphtha- und Dieselströme zur Endproduktmischung.	Zur Partikelkontrolle: Feste Partikelverunreinigungen bei einem verzögerten Betrieb der Kokereianlage sind hauptsächlich Koksgrus, der so fein sein kann, dass er eventuell von nominalen Filtern oder Filtermedien ohne feste Porengröße nicht vollständig entfernt wird, was zu einer Entladung, Medienmigration, Kanalbildung oder schlechten Abdichtung führen kann. Es ist eine Reihe an Filtern mit absoluten und nominalen Abscheideraten erhältlich, um Schwebstoffe zuverlässig zu entfernen, um die Spezifikationen für Endprodukt oder mittlere Feststoffe einzuhalten.
Kontrollflüssigkeit: Stellen Sie einen Schutz des nachgelagerten Reaktorbetts vor einem Aufbau von Differenzdruck oder einer Deaktivierung aufgrund von Feststoff-Fouling oder Wasserverunreinigung sicher.	Zur Flüssigkeitskontrolle: Die Funktion herkömmlicher Glasfaser-Koaleszer wird durch das hohe Volumen an Tensiden in den Fraktionen – natürlich vorkommende Schwefelverbindungen oder Additive wie Korrosionsschutzmittel oder Chemikalien zur Behandlung von Brunnenwasser – beeinträchtigt. Neutralisierte Koaleszer lassen große Mengen an freiem Wasser stromabwärts fließen, bis die Elemente gewechselt werden, was zu Fraktionen mit hohem Wassergehalt führt. Andere Abscheider wie Meshpackungen, Fangrinnen, Zyklone, Sandschichten oder elektrostatische Abscheider erreichen keine ausreichend effektive Abscheidung der von den Tensiden verursachten Emulsion mit feinen Tröpfchen, sodass stromabwärts hohe Mengen an freiem Wasser vorhanden sind. Hocheffiziente AquaSep® EL Koaleszer werden ohne Disarming betrieben und bieten eine effektive Abscheidung der feinen Emulsionen auf bis zu 15 ppmv an freiem Wasser. Somit schützen Sie die Endproduktqualität und nachgeschaltete Prozesse wie Druckentschwefelungsbetten.

Herausforderung

Lösung

Effektive Partikelentfernung:

Tägliche Produktionsziele der Kokereianlage erreichen

Erreichen der Verkoksungs- Produktionsziele, Produktqualitätsspezifikationen und eines Schutzes der nachgelagerten Einheit durch eine effektive Beseitigung von Partikeln und freiem Wasser, welche Fraktionen aus der Spezifikation treiben.

Partikelkontrolle:

Konstante Einhaltung der Partikel- und Wasserspezifikationen für Naphtha- und Dieselströme zur Endproduktmischung.

Zur Partikelkontrolle:

Feste Partikelverunreinigungen bei einem verzögerten Betrieb der Kokereianlage sind hauptsächlich Koksgrus, der so fein sein kann, dass er eventuell von nominalen Filtern oder Filtermedien ohne feste Porengröße nicht vollständig entfernt wird, was zu einer Entladung, Medienmigration, Kanalbildung oder schlechten Abdichtung führen kann.

Es ist eine Reihe an Filtern mit absoluten und nominalen Abscheideraten erhältlich, um Schwebstoffe zuverlässig zu entfernen, um die Spezifikationen für Endprodukt oder mittlere Feststoffe einzuhalten.

Kontrollflüssigkeit:

Stellen Sie einen Schutz des nachgelagerten Reaktorbetts vor einem Aufbau von Differenzdruck oder einer Deaktivierung aufgrund von Feststoff-Fouling oder Wasserverunreinigung sicher.

Zur Flüssigkeitskontrolle:

Die Funktion herkömmlicher Glasfaser-Koaleszer wird durch das hohe Volumen an Tensiden in den Fraktionen – natürlich vorkommende Schwefelverbindungen oder Additive wie Korrosionsschutzmittel oder Chemikalien zur Behandlung von Brunnenwasser – beeinträchtigt. Neutralisierte Koaleszer lassen große Mengen an freiem Wasser stromabwärts fließen, bis die Elemente gewechselt werden, was zu Fraktionen mit hohem Wassergehalt führt.

Andere Abscheider wie Meshpackungen, Fangrinnen, Zyklone, Sandschichten oder elektrostatische Abscheider erreichen keine ausreichend effektive Abscheidung der von den Tensiden verursachten Emulsion mit feinen Tröpfchen, sodass stromabwärts hohe Mengen an freiem Wasser vorhanden sind.

Hocheffiziente AquaSep® EL Koaleszer werden ohne Disarming betrieben und bieten eine effektive Abscheidung der feinen Emulsionen auf bis zu 15 ppmv an freiem Wasser. Somit schützen Sie die Endproduktqualität und nachgeschaltete Prozesse wie Druckentschwefelungsbetten.

Prozessablaufdiagramm für die Verkokung in Raffinerien

Zentrale Anwendung/Filterempfehlungen für die Verkokung in Raffinerien (andere Anwendungen nicht abgebildet)

Anwendung	Pall Produkt	Vorteile für den Kunden
Vorfiltration vor Flüssig-Flüssig-Koaleszer	Ultipleat® Filter mit hohem Durchsatz oder Filter ohne Stützkörper.	Erhöht die Effizienz und Lebensdauer des Flüssig-Flüssig-Koaleszers Stellt sicher, dass die erforderliche Produktqualität und Downstream-Gerätezuverlässigkeit durch die effektive Beseitigung von problematischen Feststoffen erreicht wird
Wasserabscheidung	AquaSep EL Flüssig-Flüssig-Koaleszer	Stellt sicher, dass die erforderliche Produktqualität und Downstream-Gerätezuverlässigkeit durch die effektive Beseitigung von problematischem freien Wasser erreicht wird

Anwendung

Pall Produkt

Vorteile für den Kunden

Vorfiltration vor Flüssig-Flüssig-Koaleszer

Ultipleat® Filter mit hohem Durchsatz oder Filter ohne Stützkörper.

Erhöht die Effizienz und Lebensdauer des Flüssig-Flüssig-Koaleszers

Stellt sicher, dass die erforderliche Produktqualität und Downstream-Gerätezuverlässigkeit durch die effektive Beseitigung von problematischen Feststoffen erreicht wird

Wasserabscheidung

AquaSep EL Flüssig-Flüssig-Koaleszer

Stellt sicher, dass die erforderliche Produktqualität und Downstream-Gerätezuverlässigkeit durch die effektive Beseitigung von problematischem freien Wasser erreicht wird

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