Krzysztof Kalinowski - B.P. Koksoprojekt

Zbigniew Figiel - B.P. Koksoprojekt

Krzysztof Gozdek - JSW KOKS S.A. Radlin

Innowacyjna „Benzolownia” w Koksowni „Radlin”

( JSW KOKS S.A.)

KOKSOWNICTWO 2017 5 – 7 października, Szczyrk

2

Autorzy

Zbigniew

Figiel Urodzony 29 listopada 1955 w Kłodzku

Absolwent Wydziału Paliw i Energii AGH

o specjalności Koksownictwo o

specjalności: Technologia koksownictwa

i wyrobów węglowo-grafitowych.

Studia podyplomowe „Nowoczesne metody

zarządzania i nowe technologie

w hutnictwie”.

Kurs dla kandydatów na członków Rad

Nadzorczych spółek Skarbu Państwa.

W latach od 1998-2006 Dyrektor Zakładu

Koksownia Huty im. Tadeusza Sendzimira

w Krakowie

Od 2007 Dyrektor Oddziału Krakowskiego

Biura Projektów „Koksoprojekt” Sp. z o.o.

w Zabrzu.

Twórca i współtwórca szeregu rozwiązań

zgłoszonych w Urzędzie Patentowym

R.P. jako patenty i wzory użytkowe.

Autor publikacji w branżowych

czasopismach technicznych: „Karbo”,

„Przemysł chemiczny”.

Krzysztof

Gozdek Urodzony 17 stycznia 1973 r. w Mirczu. Absolwent Wydziału Chemicznego

Politechniki Wrocławskiej kierunku

Technologia Chemiczna

o specjalności Chemia i Technologia Węgla.

Studia podyplomowe „Nowoczesne metody

zarządzania i technologie w koksownictwie”.

Świadectwo kwalifikacji w zakresie

gospodarowania odpadami.

Kurs dla kandydatów na członków Rad

Nadzorczych w spółkach Skarbu Państwa.

Liczne kursy i seminaria branżowe, z zakresu

bhp i prawa pracy.

Od początku kariery zawodowej pracownik

Kombinatu Koksochemicznego „Zabrze” S.A.

– obecnie JSW KOKS S.A. Od 01.12.2012

Dyrektor Koksowni Radlin, aktualnie od

01.03.2017 Dyrektor JSW KOKS S.A.

Oddziału KKZ.

Krzysztof

Kalinowski Urodzony 5 czerwca 1960 w Krakowie.

Absolwent Wydziału Chemicznego

Politechniki Krakowskiej o specjalności

inżynieria i aparatura chemiczna

oraz Wydziału Paliw i Energii AGH

o specjalności Koksownictwo.

Od 1986 pracownik Biura Projektów

Przemysłu Koksochemicznego

„Koksoprojekt”, obecnie Biura

Projektów „Koksoprojekt” Sp. z o.o.

Obecnie Kierownik Zespołu

Projektowego w Oddziale Krakowskim.

Twórca i współtwórca szeregu

rozwiązań zgłoszonych w Urzędzie

Patentowym R.P. jako patenty i wzory

użytkowe.

Autor publikacji w branżowych

czasopismach technicznych: „Karbo”,

„Problemy projektowe”.

3

Streszczenie

Przedstawiono innowacyjną instalację desorpcji benzolu

z oleju płuczkowego zrealizowaną w koksowni Radlin należącej do

JSW Koks S.A.

Zastosowane rozwiązania technologiczne i aparaturowe

pozwalają zakwalifikować ją do najnowocześniejszych tego typu

instalacji. Rozwiązania te stanowią finalną integrację technologiczną

jak i aparaturową w instalacji desorpcji benzolu.

4

Procesy podstawowe w benzolowni

W instalacji desorpcji benzolu z oleju płuczkowego wyróżnić można następujące

procesy podstawowe:

Proces nr 1 Wstępne podgrzewanie oleju nasyconego

Proces nr 2 Końcowe podgrzewanie oleju nasyconego

Proces nr 3 Chłodzenie oleju odpędzonego

Proces nr 4 Destylacja (traktowana jako odpędzanie lekkich frakcji)

Proces nr 5 Rektyfikacja

Proces nr 6 Kondensacja

Proces nr 7 Rozdział frakcji węglowodorowych i wody

Proces nr 8 Regeneracja oleju płuczkowego

Proces nr 9 Usuwanie polimerów

Proces nr 10 Odzyskiwanie naftalenu

Historycznie, każdy z wymienionych wyżej procesów był realizowany

w osobnym aparacie lub zespole aparatów. W przedstawionych układach

technologicznych podstawowe procesy realizowane są w węzłach

technologicznych przyjmujących różną formę oraz różne zakresy parametrów

ruchowych, a w szczególności temperatur i ciśnień.

5

Integracja procesów podstawowych

Integracja aparaturowa procesów jednostkowych,

polega na redukcji ilości stosowanych aparatów do realizacji procesów jednostkowych

w skutek wprowadzanych zmian konstrukcyjnych

i zwiększeniu efektywności ich działania.

Integrację aparaturową przedstawiono przy omawianiu poszczególnych układów

technologicznych. Zwrócono uwagę na rodzaj integracji aparaturowej,

a w szczególności na podniesienie sprawności lub zmiany konstrukcyjne

pozwalające łączyć pojedyncze aparaty w agregaty technologiczne.

Integracja technologiczna procesów jednostkowych,

polega na prowadzeniu różnych procesów technologicznych we wspólnej

przestrzeni, z której wydzielone są jedynie strefy, gdzie zachodzą odpowiednie

procesy jednostkowe.

Integrację technologiczną przedstawiono również przy omawianiu

poszczególnych układów technologicznych.

Benzolownia z produkcją naftalenu i z wykorzystaniem pieca rurowego

Klasyczny Układ Technologiczny

7

Benzolownia z wykorzystaniem

Zintegrowanego Regeneratora Oleju Płuczkowego (ZROP-IWOR)

8

Benzolownia z wykorzystaniem

Zintegrowanego Regeneratora Oleju Płuczkowego (ZROP-IWOR)

Benzolownia z zastosowaniem Zintegrowanej Kolumny Odpędowej Benzolu

(ZKOB-IWOStill)

oraz Zintegrowanego Rozdzielacza Benzolu i Wody Separatorowej (ZRBiWS-IBWS).

9

Projekt benzolowni w JSW KOKS S.A. Koksownia Radlin

z zastosowaniem (ZKOB-IWOStill) i (ZRBiWS-IBWS)

10

Parametry technologiczne projektowanej instalacji

Przepływ gazu

Vnom = 45 000 Nm³/h

Przepływ oleju płuczkowego

Vnom = 90 m³/h

Główne aparaty i urządzenia instalacji

• Zintegrowana Kolumna Odpędowa Benzolu (ZKOB) Integrated Wash Oil Still (IWOStill) DN 2600/3600

• Zintegowany Rozdzielacz Benzolu i Wody Separatorowej (ZRBiWS) Integrated Benzol Water Separator (IBWS) DN 2200

• W-1 Parowe podgrzewacze oleju Vnom = 2 x 45 m³/h oleju + 1 wymiennik rezerwowy

• W-5 Wymienniki olej-woda Vnom = 2 x 45 m³/h oleju

• W-4 Wymienniki olej-olej Vnom = 2 x 45 m³/h oleju + 1 wspólny wymiennik rezerwowy

• W-3 Kondensatory 1 wymiennik w pracy + 1 rezerwowy

Realizacja benzolowni w JSW KOKS S.A. Koksownia Radlin

(ZKOB-IWOStill)

11

Typoszereg ZKOB (IWOStill)

DN

2600/3

600 V

ma

x =

240 m

3/h

– K

oksow

nia

Prz

yja

źń

DN

1600/2

600 V

no

m =

90 m

3/h

JS

W K

OK

S S

.A.

Ko

kso

wn

ia R

ad

lin

DN

900/1

800 V

no

m =

20 m

3/h

– K

oksow

nia

Bobre

k

Projekt benzolowni w JSW KOKS Radlin

z zastosowaniem (ZKOB-IWOStill) i (ZRBiWS-IBWS)

12

ZKOB

(IWOStill)

ZRBiWS

(IBWS)

W-5

W-4

W-1

13

Realizacja benzolowni w JSW KOKS S.A. Koksownia Radlin

(ZKOB-IWOStill)

Próbny montaż ZKOB

o wydajności Vnom=90m3/h

oleju płuczkowego JSW KOKS S.A. Koksownia Radlin. 2016

14

Realizacja benzolowni w JSW KOKS S.A. Koksownia Radlin

(ZKOB-IWOStill)

Gotowa do transportu ZKOB

o wydajności Vnom= 90m3/h

oleju płuczkowego JSW KOKS S.A. Koksownia Radlin. 2016

Realizacja benzolowni w JSW KOKS S.A. Koksownia Radlin

(ZRBiWS-IBWS)

15

Realizacja benzolowni w JSW KOKS S.A. Koksownia Radlin

Innowacyjne wytwarzanie instalacji dla koksowni

16

17

Zrealizowana benzolownia w JSW KOKS S.A. Koksownia Radlin

z zastosowaniem (ZKOB-IWOStill) i (ZRBiWS-IBWS)

ZKOB (IWOStill)

ZRBiWS (IBWS)

Parowe podgrzewacze oleju Kondensatory par

wodno-benzolowych

18

Zrealizowana benzolownia w JSW KOKS S.A. Koksownia Radlin Wymienniki spiralne olej-olej i olej woda

19

Zrealizowana benzolownia w JSW KOKS S.A. Koksownia Radlin Parowe podgrzewacze oleju

20

Zrealizowana benzolownia w JSW KOKS S.A. Koksownia Radlin Rezultaty technologiczne – Rozruch

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Ko

nce

ntr

acja

ben

zolu

w g

azie

C [

g/N

m³]

Czas rozruchu [h]

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Ud

ział

mas

ow

y b

enzo

lu w

ole

ju w

[%

w/w

]

Czas rozruchu [h]

Rosnący trend udziału masowego

benzolu w oleju odpędzonym

Przy średniej wartości 0,59 %w/w

Malejący trend koncentracji

benzolu w gazie

Przy średniej wartości 1,7 g/Nm³

I zakładanej wartości 0,3 %w/w

I wartości oczekiwanej 3 g/Nm³

21

Zrealizowana benzolownia w JSW KOKS S.A. Koksownia Radlin Rezultaty technologiczne – Ruch ustalony

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

19 20 21 22 23 24

Ko

nce

ntr

acja

ben

zolu

w g

azie

C [

g/N

m³]

Czerwiec 2017

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

19 20 21 22 23 24

Ud

ział

mas

ow

y b

enzo

lu w

ole

ju w

[%

w/w

]

Czerwiec 2017

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

7 8 9 10 11 12

Sierpień 2017

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

7 8 9 10 11 12

Sierpień 2017

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

15 16 17 18 19 20

Wrzesień 2017

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

15 16 17 18 19 20

Wrzesień 2017

Benzolownia z zastosowaniem

Nowej Zintegrowanej Kolumny Odpędowej Benzolu-NewIWOStill

22

Now

a Z

inte

gro

wana K

olu

mna

Odpędow

a B

enzolu

(N

ZK

OB

)

Ne

w In

teg

rate

d W

asch O

il S

till

(N

ew

IWO

Sti

ll)

Benzolownia z zastosowaniem

Nowej Zintegrowanej Kolumny Odpędowej Benzolu-NewIWOStill).

23

G-4 – Sekcja regeneracyjna

M-4

T-4

G-4

D-4

R-4

S-4

C-4 C-4 – Strefa kondensacji

S-4 – Strefa separacji

benzol-woda

R-4 – Sekcja wzmacniająca

rektyfikacyjna

D-4 – Sekcja odpędowa

destylacyjna

T-4 – Sekcja zbiornikowa

oleju gorącego

M-4 – Sekcja mieszalnikowa

24

Wyzwania i szanse

Projektowana NZKOB stanowi najbardziej zaawansowany przykład integracji

technologicznej eliminujący szereg węzłów technologicznych, połączeń

rurociągowych, a tym samym tworząc instalację tańszą, mniej niebezpieczną, a tym

samym bardziej przyjazną dla ludzi i środowiska.

Wyzwania i szanse

25

W niedalekiej przyszłości węzeł odbenzolowania gazu koksowniczego ma szanse

zostać zredukowanym tylko do dwóch zasadniczych aparatów typu kolumnowego:

i

Nowej Zintegrowanej Kolumny

Odpędowej Benzolu

(NewIWOStill).

Absorbera benzolu

Dotychczasowy węzeł odbenzolowaniaa

gazu koksowniczego

26

Absorpcja

benzolu

Desorpcja

benzolu

Desorpcja

benzolu

Zmodernizowany węzeł odbenzolowaniaa

gazu koksowniczego

27

Absorpcja

benzolu

Desorpcja

benzolu

Przyszłościowy węzeł odbenzolowaniaa

gazu koksowniczego

28

Absorpcja

benzolu

Desorpcja

benzolu

29

W imieniu autorów dziękuję Państwu za uwagę

i zachęcam do odważnego spojrzenia w przyszłość