Способ деметаллизации нефтебитуминозных пород

 

Изобретение касается способа деметаллизации нефтебитуминозных породи может быть использовано в нефтехимии. Цель изобретения - упрощение технологии процесса . С этой целью деметаллизацию нефтебитуминозных пород проводят путем термообработки при 455-500°С в присутствии отработанного алюмосиликэтного катализатора крекинга и закоксованной при термообработке минеральной составляющей нефтебитуминозных пород и массовом соотношении минеральная составляющая катализатор 3:1. Такие условия позволяют упросить технологию процесса за счет исключения использования кислотного раствора и стадии приготовления специальной суспензии частиц твердого сорбента. 7 табл.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 10 6 11/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4751267/04 (22) 05.09.89 (46) 23.12.92; Бюл. N 47 (71) Казахский научно-исследовательский институт минерального сырья (72) А.Н.Надиров, Г.А,Мусаев, В.Г.Загайнов и Н.К.Надиров (56) Патент Японии N 54-11905, кл, С 10

G 11 08, 1979, Патент Франции N 2273056, кл. С 10 G 23/14, 1976.

Патент США N 4427539, кл. 208-127, . 1984. (54) СПОСОБ ДЕМЕТАЛЛИЗАЦИИ НЕФТЕБИТУМИН031-IblX ПОРОД (57) Изобретение касается способа деметаллизации нефтебитуминозных породи может

Изобретение относится к способу деметаллиэации нефтебитуминоэных пород и может быть использовано в нефтехимической промышленности.

Известен способ деметаллизации тяжелых нефтей, включающий их вакуумную обработку при температуре 300-350 С с целью получения жидких продуктов с низким содержанием металлов. которые отделяют при каталитическом крекинге.

Недостатком этого способа являются: необходимость применения специальных катализаторов, большие потери углеводородных фракций, невысокая производительйость и многостадийность процесса, Известен Способ одновременной даметаллизации и обессеривания тяжелых нефтепродуктов при 371-454 С и давлении водорода 70.3-71,9 атм при одновременном

„,Щ „„1782988A1

2 быть использовано в нефтехимии. Цель изобретения — упрощение технологии процесса. С этой целью деметаллиэацию нефтебитуминозных пород проводят путем термообработки при 455-500 С в присутствии отработанного алюмосиликатного катализатора крекинга и эакоксованной при термообработке минеральной составляющей нефтебитуминозных пород и массовом соотношении минеральная составляющая:катализатор 3:1. Такие условия позволя от упросить технологию процесса за счет исключения использования кислотного раствора и стадии приготовления специальной суспензии частиц твердого сорбента. 7 табл. присутствии в реакторе смеси инертных пористых гранул и малопористого высокоактивного катализатора — молибдата кобальта. Первые имеют удельную поверхность 100 м2/г(активные бокситы АЬОз, SlOz и т.п.), второй имеет обьем пор 0,5 см /r npu з среднем диаметре 120 А, Недостатком этого способа является проведение процесса при высоком давлении в присутствии специальных высокопористых инертных гранул и дорогостоящего катализатора — молибдата кобальта, Более близким к изобретению является способ деметаллизации нефтебитуминозных пород путем термообработки в присутствии твердых частиц, в том числе отработанных катализаторов крекинга. По данному способу исходное сырье предварительно смешанное при 140-2600С кислот%

1782988 ным раствором приводят в контакт с восходящим потоком горячей специально приго товленной суспензии частиц твердого сорбента в газообразных при обычных условиях продуктах этого же процесса, богатых водородом. Время контакта твердых частиц и жидкости в восходящем потоке суспензии ограничивают < 2 с, парообразные, содержащие газойль продукты висбрекинга при

516 — 593 С отделяют от большей части твердого сорбента, В результате получают декарбонизованный и деметаллизованный продукт. Недостаток способа заключается в его сложной технологии.

Поставленная цель достигается описываемым способом деметаллизации нефтебитуминозных пород путем термообработки при 455-500 С с использованием отработанного алюмосиликатного катализатора крекинга в присутствии эакоксованной при термообработке минеральной составляющей нефтебитуминозных пород и массовом соотношении минеральHGA составляющая: катализатор крекинга

3:1. Отличительные признаки способа заключаются в проведении процесса в присутствии закоксованной при термообработке минеральной составляющей нефтебитуминозных пород при массовом соотношении исходное сы рье:минерал ь на я соста вля ющая:катализатор крекинга, равном 3:1.

Используемые нефтебитуминозные породы (НБП) содержат ванадий в количестве

40 — 80 г/т, никель — 60-93 г/т, железо 100—

200 г/т.

Исходное сырье подвергают термообработке при температуре 455 — 500 С.

Такую термообработку проводят трижды. При этом при каждой последующей термообработке используют образующуюся при предыдущей термообработке минеральную составляющую битуминозных пород. Затем и роводят термообработку новой порции НБП в присутствии отработанного алюмосиликатного катализатора крекинга и закоксованной при термообработке минеральной составляющей нефтебитуминоэных пород при массовом соотношении минеральная составляющая: катализатор крекинга, равном 3:1, Состав катализатора крекинга, мас. /:

А(20з — 10,8, Ре20з — 0,45; СаΠ— 0,06;

Na20 — 0,96; SiOz — остальное. Состав закоксованной минеральной составляющей приведен в табл.1, Пример 1. Нефтебитуминоэные породы (3,0 кг) загружают в реактор. Затем поднимают температуру (10 .С в минуту) до

455 С. В процессе термокаталитического крекирования получают синтетическую тор крекинга (1,0 кг), минеральную составляющую (3,0 кг), затем нефтебитуминозную породу (3,0 кг). Термообработку проводят при температуре 455 С, 400 С, 500 C. Со50 держание металлов в исходном сырье и на катализаторе и минеральной составляющей приведены в табл.6.

55 Из данных табл,6 следует, что проведе-, ние процесса ниже 455 С не приводит к большему эффекту. Температура выше

500 С приводит к высокой закоксованности.

Пример 6. В реактор загрух<ают отработанный алюмосиликатный катализанефть, газообразные углеводороды и закоксованную минеральную составляющую.

Содержание металлов в исходном сырье и в минеральной составляющей пред5 ставлены в табл.2.

Пример 2. В реактор по условиям примера 1 загружают минеральную составляющую, полученную в примере 1 (1,0 кг), а потом нефтебитуминозные породы (3,0 кг).

10 Содержание металлов в исходном сырье и в полученной минеральной составляющей представлены в табл,3, Пример 3. В реактор загружают минеральную составляющую примера 3 (1,0

15 кг) и затем загружают свежую порцию нефтебитуминозных пород. Термообработку проводят при температурах 455 С, 400 С и 500 С. Результаты представлены в табл,4.

20 . После трехкратной термообработки с использованием минеральной составляющей происходит частичное коксование органической части, что приводит к ухудшению состава и свойств получаемых углеводоро25 дов. Из данных табл.4 видно, что при 400 С и третичном использовании минеральной составляющей накопление металлов не увеличивается, т.е. эффективность процесса снижается. Дальнейшее увеличение темпе30 ратуры выше 500 С при вышеуказанных соотношениях не оказывает существенного влияния на деметаллизацию, а выход газообразных углеводородов увеличивается.

Пример 4, Процесс проводят следую35 щим образом:,сначала в реактор загрух<ают отработанный алюмосиликатный катализатор крекинга (0,5 кг), закоксованную минеральную составляющую (1,5 кг), затем нефтебитуминозные породы (2 кг), темпера40 туру поднимают постепенно (10 С в минуту) до 455 С. На поверхности отработанного катализатора и минеральной части концентрируются металлы. Содержание металлов в исходном сырье и на катализаторе и мине45 ральной составляющей приведены в табл.5.

Пример 5. В реактор загружают отработанный алюмосиликатный катализа1782988 ; Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3 тор крекинга (1,0 кг), минеральную составляющую (3,0 кг), затем нефтебитуминозные породы (5,0 кг). Термообработку проводят при температуре 455 С. Содержания металлов в исходном сырье представлены в табл,7. 5

Из данных табл.5-7 видно, что процесс деметаллизации происходит более эффективно при массовом соотношении закоксованная минеральная составляю-, щая.катализатор крекинга, равном 3:1. 10

Дальнейшее увеличение указанного соотношения не приводит K повышению эффективности способа.

Формула изобретения

Способ деметаллизации нефтебитуминозных пород путем термообработки с использованием отработанного алюмосиликатного катализатора крекинга; отл ича ю щий с ятем, что, с целью упрощения технологии процесса, термообработку и ро водят при

455-500 С в присутствии закоксованной при термообработке минеральной составляющей нефтебитуминозных пород и массовом соотношении минеральная составляloùàÿ:катализатор крекинга 3:1.

1782988

Таблица 4

Номер опыта

Температура, Ос

Минеральная составляющая и имеа 3, г/т

Ге

46,2

41,4

15,62

37,32

33,77

22,27

25,0

56,0

27,36

Таблица 5

Таблица 6

Таблица 7

2

1

3

2

500

Минеральная составляющая и имеоа 2, г/т

35,11

30,22

10,93

26,80

23,18

8,60

34,65

29,80

10,93

26,78

23,64

15,14

20,52

1?,56

11,59

12,12

23,35

14,92

14,75

34,72

16,42

10,0

25,20

10,94

14,15

33,60

16,41