کک سازی

یکی از روشهاي تبدیل پسماند پالایشی به محصولات با ارزش، استفاده از فرآیندهاي ککسازي است.

ککسازي، فرآیندي متشکل از مراحل تجزیه حرارتی، پلیمریزاسیون و چگالش است. در آن پسماندهاي سنگین نفتی به انواع گازها، مایعات و مـاده جامد با درصد بالاي 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 ککسازي تأخیري محسوب میشود که باید از کک تولیـدي از این فرآیند استفاده نمود. کک نفتی کلسـینه شـده بـراي 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 براي ساخت این محصولات کربنی باید محتـوي مقـدار کـم مـواد معـدنی و گـوگرد باشد. اگر کک داراي گوگرد، خاکستر و وانادیوم زیاد باشد به عنوان سوخت مورد استفاده قرار مـیگیـرد. عمدتاً فرآیند ککسازي به دو صورت زیر انجام میشود:

1- ککسازي تأخیري
2- ککسازي در بستر سیال

بررسی اثر شرایط عملیاتی و نوع خوراك بر محصولات فرآیند ککسازي تأخیري

در سالهاي اخیر با افزایش پالایش نفت خام، تولید پسماند پالایشی سـنگین افـزایش یافتـه اسـت. یکـی از مهمترین فرآیندهاي تبدیل پسماند پالایشی به فرآوردههاي مفیـد، کـکسـازي بـهروش تـأخیري اسـت کـه محصولات آن شامل گاز، مایع و کک است. بازده هر کدام از این محصولات به نوع خوراك و شرایط عملیـاتی حاکم بر فرآیند ککسازي تأخیري بستگی دارد.

در این مقاله، تاثیر نـوع خـوراك و شـرایط عملیـاتی ماننـد فشار، تزریق نیتروژن، نرخ حرارتی و جریان برگشتی بر روي بازده محصولات فرآیند ککسازي تأخیري مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که بازده کک با درجه API خـوراك، نسـبت عکـس دارد. هـمچنین، جریان برگشتی محصول مایع به نسبت 1به ،5افزایش تزریق نیتروژن و افزایش فشار از 1به 2.8 بار به ترتیب موجب افزایش %2، %5 و %3 بازده کک میشود. همچنین، با افزایش نرخ حرارتی سیسـتم، میـزان بازده کک  2/2 درصد کاهش یافته است.

روش کک سازی تاًخیری

یکی از مهمترین روشهاي تولید کک نفتی روش ککسازي تأخیري میباشد. ککسازي تأخیري فرآیندي نیمه پیوسته است. نماي کلی فرآیند در شکل آورده شده است. در این فرآیند، خوراك باقیمانده برج خلاء از طریق یک پمپ وارد کوره میشود.

دماي خروجی کوره در محدوده 480-515°C است. پس از عبور از کـوره وارد یکـی از دو محفظه تولید کک (درام ککسازي) شده و در آنجا واکنشهاي کراکینگ ادامه مییابد.

محصولات کراکینـگ شده از بالا خارج میشوند و کک روي سطح داخلی محفظه رسوب میکند. براي 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.

دماي محفظه کک از 415-450°C در محدوده فشار 1-4 بار متغیر اسـت.

هر محفظه کک ساز به مدت 24 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 بـالاي 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