Mis on koksiüksus?

Kokseerimisseade on nafta rafineerimistehaste tööstuses termokrakkimise protsess, mida kasutatakse väärtuslike elementide, millest olulisim on naftakoks, regenereerimiseks peamiste rafineerimistehaste jääkidest. Koksimisprotsess hõlmab kuumutatud jääkõli või pigi söötmist suure püstise, koksitrumlina tuntud anuma põhja, kus toimub termiline krakkimine. Krakkimisprotsess põhjustab õli eraldumise gaasiks ja auruks, mis väljub koksitrumli ülaosas, ning tahkunud koksiks, mis koguneb trumli sisse. Kui koks on kogunenud etteantud tasemeni, protsess peatatakse ja koksimass lõigatakse koksiseadmest kõrgsurveveejugade abil välja. Seadmest kogutud koks saadetakse seejärel edasiseks töötlemiseks kütuse või anoodkvaliteediga lõpptoodete tootmiseks.

Naftarafineerimistehase atmosfääri- ja vaakumdestilleerimiskolonnidest pärinev jääkõli ja kivisöetõrva pigi sisaldab endiselt mitmeid väärtuslikke elemente, sealhulgas naftat, gaasiõlisid ja süsivesinikgaase. Üks tähtsamaid neist elementidest on poorne süsinikku sisaldav tahke aine, mida tuntakse naftakoksi või lemmikloomakoksi nime all. Kaubandusliku kvaliteediga koksil on väga kõrge süsinikusisaldus ja seda võib kasutada tõhusa madala heitkogusega põlemiskütusena või, näiteks nõelkoksi puhul, terase-, titaani- ja alumiiniumisulatustehastes kasutatavate anoodide tootmiseks. Need tooted ekstraheeritakse rafineerimistehase jääkidest tehase osas, mida tuntakse koksiseadmena, mis on tavaliselt üks rafineerimisprotsessi viimastest etappidest.

Kokseerimisseade kasutab William Burtoni ja Vladimir Shukhovi algatatud nähtust, mida tuntakse termilise krakkimisena, mille käigus pika ahelaga süsivesinikud lagundatakse või krakitakse lühikese ahelaga variantideks. See krakkimisprotsess toimub suures püstises anumas, mida tuntakse koksitrumlina. Jääkõli või pigi kuumutatakse esmalt umbes 930° Fahrenheiti (500° Celsiuse järgi) ja juhitakse koksitrumli põhja, kus algab krakkimisprotsess. Krakkimise ajal väljuvad gaasid ja aurustunud õlid koksiseadme ülaosas kogumiseks, samas kui tahke poorne koks koguneb, moodustades trumli sees massi.

Kui trumlis on kogunenud piisav kogus koksi, katkestatakse etteanne ja protsess peatub. Kui trumlis olev koks on piisavalt jahtunud, lastakse kõrgsurveveejoad trumli ülaosasse kõrgetest konstruktsioonidest, mida nimetatakse dekokseerimistornideks. Need joad lõikavad koksimassi väiksemateks tükkideks, mis kukuvad trumli põhjast välja kütuse või anoodtoodete tootmiseks kogumiseks ja töötlemiseks. Kokseerimisseadmetel on tavaliselt kaks koksitrumlit, mis võimaldavad protsessi jätkata ühes trumlis, samal ajal kui teises trumlis koksitakse. Paljudel suurematel rafineerimistehastel on mitu kahe trumliga kokseerimisseadet, et tootmisvajadustega sammu pidada.