Analysis and forecasting of the coking process of oil residues of the Atyrau oil refinery

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background: The deep processing of hydrocarbon raw materials represents the most significant challenge in the oil refining. Nowadays, there are various technologies available worldwide to process heavy oil residues, which enhance the yield of light petroleum products. Among these, delayed coking is regarded as one of the most promising approaches.

Aim: To investigate how the properties of processed raw materials affect the quantitative and qualitative indicators of coking products, we conducted tests using fuel oil samples from the Atyrau Oil Refinery, as well as flux and tar obtained through vacuum distillation followed by subsequent coking at the pilot unit.

Materials and methods: A pilot delayed coking unit was employed for the systematic processing of heavy oil residues. Additionally, mathematical modelling and analysis of the experimental results have been performed to predict the behaviour and outcomes of the coking process under investigation.

Results: The article presents the findings from studies conducted on the coking processes of fuel oil, flux and tar sourced from the Atyrau Oil Refinery. The volatile matter yield index for “crude” coke derived from tar decreases is observed to decrease to 7.1%, while for “crude” coke from fuel oil and flux are 7.8% and 7.4%, respectively. The ash content of coke obtained from tar is measured at 0.29%, whereas samples from fuel oil and flux yield ash contents of 0.23% and 0.26%. These measured values of ash content, volatile matter yield, and the mass fraction of silicon, iron, and vanadium for coke obtained from tar, meet the technical requirements for coke. Additionally, a mathematical prediction of the process was conducted, employing express determination to assess both qualitative and quantitative indicators of the resulting products.

Conclusion: Based on experimental data of the delayed coking unit of Atyrau oil refinery, better quality coke was obtained at the processing of tar compared to the processing of fuel oil and flux. The proposed model can be used to predict the coking process by express-determination of qualitative and quantitative indicators of the obtained products. The developed model can be used for personnel training in the field of modelling technological processes, since it does not require in-depth knowledge of programming, which makes it suitable for the initial training of specialists.

About the authors

N. А. Karabassova

Atyrau Oil and Gas University named after Safi Utebaev

Author for correspondence.
Email: nagima@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0001-6121-1125
Kazakhstan, Atyrau

F. B. Kayrliyeva

Atyrau Oil and Gas University named after Safi Utebaev

Email: kairliyeva.fazi@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5323-0916

Cand. Sc. (Engineering)

Kazakhstan, Atyrau

References

  1. Kovalchuk RS, Klimov DS, Moroshkin YG, Slepokurov II. Goals and tasks at reconstruction and development of coke production department in Lukoil-Volgogradneftepererabotka OC. Technical and economic analysis. World of oil products. The Oil Companies’ Bulletin. 2018;7:11–15.
  2. Aubakirov YA, Sassykova LR, Buzayev NA, et al. Investigation of obtaining low-sulfur coke from heavy oil residues in the presence of a recycling agent. Materials Today: Proceedings. 2020;31(3):514–517. doi: 10.1016/j.matpr.2020.06.060.
  3. Telyashev Y, Khayrudinov I. Neftepererabotka: novye-starye razrabotki. The Chemical Journal. 2004;10–11:68–71. (In Russ).
  4. Shigapov R, Nurieva E, Sagdeeva G. Optimization of operation of heavy oil residue processing units in delayed coking processes. Bulletin of Science and Practice. 2024;10(6):446–453. doi: 10.33619/2414-2948/103/47.
  5. Akhmetov MM, Karpinskaya NN, Telyashev EG. Neftyanoy koks: polucheniye, kachestvo, prokalivaniye, oblasti ispolzovaniya. Ufa: INHP; 2018. 584 p. (In Russ).
  6. anpz.kz [Internet]. Koks neftyanoy prokalennyy KP-1, KP-2 anodnyy dlya alyuminiyevoy promyshlennosti po TU 38.1011341-90 «Koksy neftyanye prokalennye. Tekhnicheskiye usloviya” [cited 2024 Jul 12]. Available from: https://www.anpz.kz/product/.(In Russ).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1. Сoking unit diagram

Download (95KB)
3. Figure 2. Composition of coking gas

Download (50KB)

Copyright (c) 2025 Karabassova N.А., Kayrliyeva F.B.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».