کک سازی

یکی از روشهای تبدیل پسماند پالایشی به محصولات با ارزش، استفاده از فرآیندهای ککسازی است.

ککسازی، فرآیندی متشکل از مراحل تجزیه حرارتی، پلیمریزاسیون و چگالش است. در آن پسماندهای سنگین نفتی به انواع گازها، مایعات و مـاده جامد با درصد بالای کربن، به نام کک نفتی تبدیل میشود.

کک نفتی بـه دسـت آمـده کـه تکلـیس نشـده باشد، کک سبز نیز نامیده میشود.

تولید کک به مقدار زیاد یکی از مشکلات فرآیند ککسازی تأخیری محسوب میشود که باید از کک تولیـدی از این فرآیند استفاده نمود. کک نفتی کلسـینه شـده بـرای سـاخت آنـد در تولیـد آلومینیـوم و محصـولات مختلف کربنی یا گرافیتی به کار میرود.

ساختار فیزیکی و میزان خلـوص کـک نفتـی، کـاربرد آن را تعیـین مینماید.

کک مورد نیاز برای ساخت این محصولات کربنی باید محتـوی مقـدار کـم مـواد معـدنی و گـوگرد باشد. اگر کک دارای گوگرد، خاکستر و وانادیوم زیاد باشد به عنوان سوخت مورد استفاده قرار مـیگیـرد. عمدتاً فرآیند ککسازی به دو صورت زیر انجام میشود:

۱- ککسازی تأخیری
۲- ککسازی در بستر سیال

بررسی اثر شرایط عملیاتی و نوع خوراک بر محصولات فرآیند ککسازی تأخیری

در سالهای اخیر با افزایش پالایش نفت خام، تولید پسماند پالایشی سـنگین افـزایش یافتـه اسـت. یکـی از مهمترین فرآیندهای تبدیل پسماند پالایشی به فرآوردههای مفیـد، کـکسـازی بـهروش تـأخیری اسـت کـه محصولات آن شامل گاز، مایع و کک است. بازده هر کدام از این محصولات به نوع خوراک و شرایط عملیـاتی حاکم بر فرآیند ککسازی تأخیری بستگی دارد.

در این مقاله، تاثیر نـوع خـوراک و شـرایط عملیـاتی ماننـد فشار، تزریق نیتروژن، نرخ حرارتی و جریان برگشتی بر روی بازده محصولات فرآیند ککسازی تأخیری مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که بازده کک با درجه API خـوراک، نسـبت عکـس دارد. هـمچنین، جریان برگشتی محصول مایع به نسبت ۱به ،۵افزایش تزریق نیتروژن و افزایش فشار از ۱به ۲.۸ بار به ترتیب موجب افزایش %۲، %۵ و %۳ بازده کک میشود. همچنین، با افزایش نرخ حرارتی سیسـتم، میـزان بازده کک  ۲/۲ درصد کاهش یافته است.

روش کک سازی تاًخیری

یکی از مهمترین روشهای تولید کک نفتی روش ککسازی تأخیری میباشد. ککسازی تأخیری فرآیندی نیمه پیوسته است. نمای کلی فرآیند در شکل آورده شده است. در این فرآیند، خوراک باقیمانده برج خلاء از طریق یک پمپ وارد کوره میشود.

دمای خروجی کوره در محدوده ۴۸۰-۵۱۵°C است. پس از عبور از کـوره وارد یکـی از دو محفظه تولید کک (درام ککسازی) شده و در آنجا واکنشهای کراکینگ ادامه مییابد.

محصولات کراکینـگ شده از بالا خارج میشوند و کک روی سطح داخلی محفظه رسوب میکند. برای انجـام عملیـات بـه صـورت پیوسته، از دو محفظه کک ساز استفاده میشود. هنگامی که یکی از آنها در حال عملیات است، کک موجود در محفظه دیگر را خارج میکنند.

دمای محفظه کک از ۴۱۵-۴۵۰°C در محدوده فشار ۱-۴ بار متغیر اسـت.

هر محفظه کک ساز به مدت ۲۴ ساعت در عملیات قرار میگیرد تا از کک متخلخل پر شـود.

ابتـدا کـک بـه کمک آب، خنک میشود و سپس با استفاده از تجهیزات برش هیدرولیکی و یـا فشـار بـالای جـت آب، کـک مرطوب را از محفظه ککساز خارج میکنند.
جهت دریافت اطلاعات بیشتر مقاله زیر را دانلود و مطالعه نمائید.
کک نفتی کلسینه شده