Qu'est-ce qu'une unité de cokéfaction?
Une unité de cokéfaction est un procédé de craquage thermique dans l'industrie de la raffinerie de pétrole, utilisé pour récupérer des éléments précieux, le plus important étant le coke de pétrole contenu dans les principaux résidus de processus de raffinerie. Le procédé de cokéfaction consiste à introduire de l'huile ou du brai résiduel chauffé au fond d'un grand récipient dressé appelé tambour de coke, où se produit la fissuration thermique. Le processus de craquage provoque la séparation de l'huile en gaz et en vapeur qui sortent au sommet du tambour à coke et en du coke solidifié qui s'accumule à l'intérieur du tambour. Une fois que le coke s'est accumulé à un niveau prédéterminé, le processus est arrêté et la masse de coke est éliminée de l'unité de cokéfaction à l'aide de jets d'eau à haute pression. Le coke collecté à partir de l'unité est ensuite envoyé pour un traitement supplémentaire afin de produire du carburant ou des produits finis de qualité anode.
L'huile résiduelle et le brai de houille provenant des colonnes de distillation atmosphérique et sous vide d'une raffinerie de pétrole contiennent encore plusieurs éléments précieux, notamment du naphta, des gazoles et des gaz d'hydrocarbures. L'un des plus importants de ces éléments est un solide carboné poreux appelé coke de pétrole ou coke de pétrole. Le coke de qualité commerciale a une teneur en carbone très élevée et peut être utilisé comme combustible de combustion efficace à faibles émissions ou, dans le cas de nuances telles que le coke à aiguilles, pour la fabrication d'anodes utilisées dans les fonderies d'acier, de titane et d'aluminium. Ces produits sont extraits des résidus de raffinerie dans une section de l’usine appelée unité de cokéfaction, généralement l’une des dernières étapes du processus de raffinage.
L'unité de cokéfaction exploite un phénomène mis au point par William Burton et Vladimir Shukhov, connu sous le nom de craquage thermique, au cours duquel des hydrocarbures à longue chaîne sont décomposés, ou fissurés, en variantes à chaîne courte. Ce processus de craquage a lieu dans un grand récipient dressé appelé tambour de coke. L'huile résiduelle ou le brai est d'abord chauffé à environ 500 ° C et introduit dans le fond du tambour à coke où le processus de craquage commence. Pendant la fissuration, les gaz et les huiles vaporisées sortent au sommet de l'unité de cokéfaction pour être collectés, tandis que le coke solide et poreux s'accumule pour former une masse à l'intérieur du tambour.
Une fois qu'une accumulation suffisante de coke est présente dans le tambour, l'alimentation est coupée et le processus cesse. Lorsque la coke dans le tambour a suffisamment refroidi, des jets d’eau à haute pression sont descendus dans la partie supérieure du tambour à partir de structures hautes ci-dessus connues sous le nom de derricks De-Coker. Ces jets coupent la masse de coke en morceaux plus petits qui sortent du fond du tambour pour être collectés et traités afin de produire du carburant ou des produits de qualité anodique. Les unités de cokéfaction comportent généralement deux tambours à coke qui permettent au processus de continuer dans un tambour pendant que l'autre est décoké. De nombreuses grandes raffineries disposent de plusieurs unités de cokéfaction à double tambour pour répondre à la demande de production.