Способ переработки тяжелых битумов и битуминозных высокосернистых нефтей

 

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТЯСКЕЛОХ БИТУМОВ И БИТУМИНОЗНЫХ ВЬЮОКОСЕРНИСТЫХ НЕФТЕЙ путем гидрокрекинга под . давлением при 430-490 С, соотноше- НИИ водород-сырье 800-1500 MV в присутств1ии алюмомолибденсодержаадего катализатора, о т л и ч а root и и с я тем, что, с целью повыше-, нйя выхода-светлых фракций, в качестве алюмомолибденсодержащего катализатора используют катализатор следующего состава, вес.%: Оксид йикеля 3,0-5,0 ОкСид :молибдена 5,0-10,0 Оксид гипоминия Остальное и гидрокрекинг ведут под давлением 25-35 атм при объемной скорости подачи оырья 1,0-3,0 и разбавлении его рисайклом, кипящим в пределгис g 1ВО-350 С, в соотношении на 1 объем О) сырья 0,2-3,0 Объема рисаикла.

(!9} (}}}

СОЮЗ COBETCHHX

РЕСПУБЛИК б0Д} С 10 С 47/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СПИДЕТВЪСТВУ (21)- 3235038/23-04 (22) 12.12.80 (46) 30.08.83. Бюл. В 32 (72) Я.Р.Кацобашвили и Г.A.Теплякова (71) Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчнева AH СССР .(53) 665;644.26(088.8) (56). 1.Адельсон С.В. Термический крекинг тяаелого высокосмолистого сырья на установках с выносной реакционной камерой. Труды БашНИИ,, 19?6, вып, 1, с. 31 °

2.Writer Staff. Synthesià of oi 1

from oi Р Sаnds. Chemiсай Economy

end Евд}пеег! пд, Й еч,. 1978, 10, з ° 43-45 (прототип. (54) (57) СПОСОБ ПЕРЕРАВОТКИ ТЯЖЕЛЫХ

БИТУМОВ И БИТУМИНОЗНЫХ ВЫСОКОСЕРНИС»

ТЫХ НЕФТЕЙ путем гидрокрекинга под .:, давлением при 430-490" С, соотношении водород-сырье 800-1500. м /м в присутствии алюмомолибденсодериашего катализатора, о т л н ч а юш и и сятем,,что,,с целью повыше-. ния выхода светлых фракций, в качестве алюмомолибденсодержащего катализатора используют катализатор следукицего состава, вес.В}

Оксид никеля 3,0-5,0

Оксид:молибдена 5 0-10,0

Оксид алюминия Остальное и гидрокрекинг ведут под давлением

25-35 атм прн объемной скорости подачй сырья 1,0-3,0 ч и раэбавлении его рисайклом, кипящим в пределах Я

180-350 С, в соотношении на 1 объем сырья 0,2-3,0 объема рисайкла.

1038357

Изобретение относится к нефтепереработке, более конкретно к переработке тяжелых битумов и битуминозных высокосернистых нефтей с целью получения светлых топлив.

Известен способ переработки тяжелых нефтей и нефтяных остатков, в том числе и битуминозных, путем термического или каталитического крегинга с предварительной деасфальтй-, зацией и обессериванием вакуумных l0 газойлей с температурой кипения, нЕ превышающей 500©С (1) .

Однако указанный способ не позволяет получить достаточное количество светлых продуктов, отвечающих техни- 15 ческим требованиям или стандартам на топлива.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ пере- 0 работки тяжелых битумов и битуминозных высокосернистых нефтей путем гидрокрекинга под давлением 67 атм, при 430-490 С, соотношении водородо сырье 800-1500 м /м в присутствии

3 Э алюмомолибденсодержащего катализатора, при объемной скорости подачи сырья 0,83 ч" .

Недостаток способа - низкий выход светлых фракций топлива, что не дает возможности практически полностью перерабатывать тяжелые нефти на светлые топлива и, соответственно, в гидрогенизате содержится большое количество остатка. Наибольший выход по данному способу облагорожен- 35 ной нефти составляет 98,3%. Получен1 ная таким путем нефть содержит 61,7% светлых фракций с температурой кипения до 340 С.

Кроме того,. способ ведут при повы-40 шенном давлении, а также при понижен- . ной скорости подачи сырья, что не позволяет достигнуть высокой производительности переработки. Эти факторы делают производство энергоемким и дорогостоящим.

Цель изобретения - повышение выхода светлых фракций.

Укаэанная цель достигается согласно способу переработки тяжелых битумов и битуминозных высокдсернистых нефтей путем гидрокрекинга под давлением 25-35 атм пои 430-490 С, соотношении. водород-сырье 800

1500 м /м в присутствии алюмомолибй денсодержащего катализатора следующего состава, вес.Ъ:

Оксид никеля 3,0-5,0

Оксид молибдена 5 0-10,0

Оксид алюминия Остальное и гидрокрекинг ведут под давлением 60

25-35 атм при объемной скорости подачи сырья 1,0-3,0 ч 1и раэбавлении

его рисайклом, кипящим в пределах

180-350 С, в соотношении на 1 объем сырья 0,2-3,0 объема рисайкла. 65

Преимущество предлагаемого способа заключается в повышении выхода светлых фракций с хорошими Физикохимическими показателями, отвечающими требованиям, предъявляемым светmm продуктам. A именно, выход светлых продуктов с температурой Кипения до 350 С составляет 94% на исходное сырье, иэ которых получено 26% бензиновой фракции с температурой кипения 38-180 С и 67% дизельной фракции с температурой кипения

180-350 С. Процесс характеризовался высокой степенью обессеривания и расщепления.

Кроме того, производительность катализатора значительно увеличивается, что позволяет проводить процесс гидрокрекинга при более низком давлении 25-35 атм (против 67 атм) и более высокой объемной скорости подачи сырья 1,0-3,0 ч (против

0,83 ч ).

При проведении гидрокрекинга . при пуске используют в качестве рисайкла дизельную фракцию с пределами выкипания 180-350 С. Выбор заданной температуры гидрокрекинга

430-490 С обусловлен тем, что. проведение процесса гидрокрекинга при более низких температурах (ниже 430 Cj приводит к снижению степени расщепления и обессеривания. При температурах выше 490оС происходит ускорение реакций термического расщепления, возрастает газообразование, консообразование, снижается выход целевых продуктов.

При скорости подачи сырья меньше 1 ч резко снижается производительность переработки, возрастает коксообразование. Подача сырья со скоростью выше укаэанной 3 ч 1приводит к снижению степени обессеривания и расщепления, уменьшению выхода целевых продуктов.

При давлении меньше 25 атм наблю дается высокое коксообраэование за короткий промежуток времени, в то же время использование непрерывной регенерации позволяет не повышать давление выше 35 атм, что дает возможность использовать более дешевое оборудование и облегчает работу газовых компрессоров.

Уменьшение расхода водорода меньше 800 нм /м сырья в час приводит к снижению степени гидрирования, а .также к увеличению содержания остатка в гидрогенизате. В то же время при увеличении расхода водорода выше 1500 нм /м9 сырья в час ухудшается доступ сырья к активной поверхнос ти катализатора, что также приводит к ухудшению свойств получаемых продуктов.

Для получения высококачественных светлых топлив гидрогенизат, полу1038357

Значение

Э

Плотность, г/см

0,985

4,04

11,2

Начало кипения,4С

182,3 фракционно-вакуумная разгонка, вес.Ъ

182,3-350 С выше 350 С

26,7

73,3

84 65 углерод

10,48 водород

0,63 азот

0,10 кислород

Следы никель.0,10 примеси

5 7

Асфальтены

36,4 чен ный гидрокрекин гом битумино э ной нефти, подвергают гидроочистке на ,промпаленном алюмокобальтмолибденовом катализаторе. В результате получают гидрогениэат, в котором сера практически отсутствует., Таким образом, йредлагаемяй способ переработки битуминозной нефти позволяет значительно расширить сырьевую базу для получения светлых

°, Показатели, характеризующие сырье

Содержание серы, вес.Ъ

Коксуемость по Конрадсону, вес.%

Элементарный анализ, sec.Ф

Пример 1; Процесс гидрокрекинга проводят при давлении 30 атм, расходе водорода 1000 мЕ/мЭ сырья

s час, скорости подачи сырья 2 -ч

-1 при различных температурах. топлив, в одну ступень переработки получить высокое содержание светлых продуктов, а также, дополнительно проведя гидрообессеривание, получить высококачественные топлива, практически не содержащие серу.

Для переработки используют битуминоэная нефть Ашальчинского месторождения битумов, характеристика которой приведена в табл. 1 °

I Таблица 1

В табл, 2 приведены данные изменения степени обессеривания: и расщепления углеводородного сырья в зависимости от температуры при разбавлении битуминозной нефти рисай1038357 клом {0,5 объдма рисайкла на 1 объем нефти) на катализаторе состава, вес«3:

Оксид никеля

Оксид молибдена

Оксид алюминия

7,,5

Остальное Таблица 2

Температура,ОС (400

470

430

90,8

77,3

82,4

76,5

67,5

84,8

78,6

72,3

85,3

85,5

78,8

74,3

7,8

8,7

Выход. газа

Выход кокса

14,5

16,8 (6,7

5,8

6,9

8,9!

Из табл. 2 видно, что при опти-"., мальной температуре процесса (450 C) степени обессеривания и расщепления максимальные с минимальным образованием газа и кокса.

Пример 2. Процесс гидрокре кинга проводят при 450 С, давлении б

30 атм, скорости подачи сырья 2 ч 30

Таблица 3

Подача водорода, м /м сырья в 1 ч

800 1000 1500

«»

89,8

85,5

90,0

8,7

4,0

4,9

Выход газа

5,1

5,8

Выход кокса

7,7

25,0

68,6.70, 0

76,5

6,4

15,8

23,9

Иэ табл. 3 видно, что при оптимальной скорости подачи водорода (1000 м7/м сырья в час) наблюдается максимальный выход светлых фрак- 60

4 ций с температурой кипения до 350 С и наименьшее количество остатка, что дает возможность практически полностью перерабатывать битуминозную высокосерннстую нефть на светлые топлива.65

Показатели процесса, вес.4

Степень обессеривания

Степень расщепления

Выход светлых фракций на исходное сырье

Показатели процесса, вес.В

Выход светлых фракций гидрогениэата на исходное сырье

Выход фракций на гидрогенизат

НК-180 С

180-350 С выше 350 С при изменении подачи водорода от 800 до 1500 м /м сырья в час, степени разбавления сырья рисайклом и состав катализатора аналогичны используемым в примере 1.

В табл. 3 приведены данные выходов фракций гидрогениэата при изменении подачи водорода.

Пример 3. Гидрокрекинг проводят при 450оС, давлении 30 атм, подаче водорода 1000 м /м> сырья в час, при объемной скорости подачи сырья 1-3 ч

В табл. 4 приведены данные изменения степени обессеривания и степени расщепления углеводородного сырья в зависимости от скорости подачи сы1038357

Таблица 4

Показатели, вес.В

Объемная скорость подачи сырья, ч

65,30

90,80

Степень обессеривания

91 60

70,00

84,80

88,96

Степень расщепления

Выход светлых фракций на исходное сырье

70,8

85,5 86,4

Из табл. 4 видно, что оптимальная скорость подачи нефтяного сырья

2 ч- . Степень обессеривания, степейь расщепления, а также выход светлых фракций при скорости подачи 1 и 2 ч- .существенно не изменяются, но.применение оптимальной скорости подачи сырья 2 ч-<дает возможность увеличить производительность установ ки вдвое. ..Il p и м е р 4. С целью получе- ° ния высококачественных топлив гидро- З генизат; полученный гидрокрекингом битуминозной высокосернистой нефти, подвергают дополнительной гидроочист ке на -промышленном алюмокобальтмолибденовом катализаторе с содержа- N нием 8,0 вес.Ъ оксида кобальта, Таблица 5

Содержание фракций в гидрогенизате на исходное сырье, вес.В

Выход, вес. Ф

Разбавление

1 светлых газа кокса HK-180 С 180-350 С Выше 350 С фракций

15,1 6,3

11,2

78,6

0,2

57,5

9,9

0,5

64,3

85,5 8,7 5,8

16 0

5,2,8,7 ° 54,8

2,0

16,7

80,2 16,0 3,8

Пример 6. Гидрокрекинг проводят при давлении 30 атм, расходе водорода 1000 м1/м сырья в

60 час, скорости подачи сырья 2 ч, температуре процесса 450ФС на алвмоникельмолибденовом катализаторе с различным содержанием оксидов никеля и молибдена.

65 Результаты приведены в табл. 6. рья в систему. Степень разбавления сырья рисайклом и состав катализаИз табл. 5 видно, что максимальный выход гидрогенизата и высокая степень расщепления сырья достигается при раэбавлении 0,5 ° !

В качестве раэбавителя используется рисайкл,с пределами кипения

180-350 С (т.е. дизельная фракция гидрогениэата). тора аналогичны используемым в прймере 1.

12 вес. Ъ оксида молидоена, остальное - оксид алюминия при 400 С, давлении 30 атм и скорости подачи сырья 1 ч

В результате получают гидрогенизат, в котором сера практически отсутствует, Содержание серы, вес. В в гидрогениэате 0,02, в бензи не 0,00, в дизельной фракции 0,01.

Пример 5. Процесс гидрокрекинга проводят при давлении

30 атм, расходе водорода 1000 м /м сырья в час, скорости подачи сырья 2 ч, 450 С, при разном разбавлении рисайклом. Состав катализатора аналогичен используемому в примере .1.

Результаты приведены в табл. 5.

1038357

Т а б л и ц а 6

Выход, вес.Ъ

Содержание фракций в гидрогенизате на исходное сырье, вес.Ъ

Содержание в катализаторе, вес. Ъ

НК-180 180-350 350 светлых газа кокса фракций

81,0 3,9 7,2, t 6)2 62,8

12,0

5,2

64,3

85,5 8,7 5,8 16,0

7,5

5 2 59,3

72,4 3 5 8,1

7,9.Оксид молибдена о

Пример 7. Для гидрокрекинга исполвзуют битум Грозненской нефти с удельным весом 1,035, содержанием, вес.Ъ: смол 14, масел 56, асфальтенов 29,7. примесей 0,3.

Гидрокрекинг, битума проводят при

450 С, давлении 30 атм, подаче во -дорода 1000 м >/м сырья в час, при

Таблица 7

Показатели

Значение, вес.Ъ

Выход гидрогенизата на битум

88,0

Выход газа

Выход кокса

8,0

4,0

Выход фракций гидрогеь.иэата на исходный битум

НК вЂ” 180 С

180 — 350 С

Выше 350 С

Содержание серы в гидрогениэате

25

0,57. Составитель Т.Белослюдова

Техред М.Тепер Корректор С.Шекмар, Редактор И. Ковальчук

Заказ 6143/26 Тираж 503 Подписное

ВНИИПи Государственного комитета СССР.: по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Ó êãîðîä, ул.Проектная, 4

Оксид никеля

Оксид молибдена

Оксид никеля

Оксид молибдена

Оксид никеля объемной скорости подачи сырья 2 ч-

25 с разбавлением битума рисайклом с пределами выкипания 180-350 С в соо отношении 1:1. Состав катализатора аналогичен используемому в примере 1.

В табл. 7 приведены результаты процесса.