Способ получения углеводородных газов

 

Нефтебитуминозную породу облучают ультрафиолетовым и видимым излучением с длиной волны 250-800 нм при нагревании до 260-595°С, Выход газа до 82,74%, газ содержит до 99,2% углеводородов Ci-Сз. ы и Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С 07 С 4/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕHTHOE

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,Чь Я-TELó, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4882092/04 (22) 12.11.90 (46) 07,01.93. Бюл, ¹ 1 (71) Институт химии нефти и природных солей АН КазССР (72) Т.М.Распутина, Н.Р.Букейханов, Н.А.Страхова, Л.З.Султанова, Э.А,Майер, Н,M.Øèëüìàí и З.Ш.Акмурзиева (56) Патент США ¹ 44667766888899, кл. С 10 G 1/04, 1987.

Патент США № 4512872, кл, С 10 G 1/04, 1984.

Нефтебитуминозные породы: перспективы использования.

Материалы Всесоюзного совещания по комплексной переработке и использованию нефтебитуминоэных пород. Алма-Ата: Наука. 1982, с, 115 — 119.

Теренин А.Н. Фотоника молекул красителей. Л.; Наука, 1967, с. 527.

Изобретение относится к способам получения углеводородных газов из нефтебиту-. минозных пород и может найти применение в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности.

Известны методы выделения углеводородного сырья из нефтебитуминозных пород путем экстракции различными растворителями, Метод экстракции различными растворителями предназначен для выделее н и я у гле водородного сы рья из нефтебитуминозных пород(НБП) и подготовки его для переработки на нефтеперерабатывающих заводах, При этом используются такие растворители, как керосин, газойль, арома„„. Ы„„1786014 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ (57) Нефтебитуминозную породу облучают ультрафиолетовым и видимым излучением с длиной волны 250-800 нм при нагревании до 260 — 595 С. Выход газа до 82,747у, гаэ содержит до 99,2 f углеводородов С>-Сз. тические углеводороды, нормальные лег- О кокипящие углеводороды типа гексана и другие. Обычно эти процессы сопровождаются образованием эмульсий и пены, что требует дополнительной обработки и очистки извлекаемых нефтепродуктов. К основным Недостаткам данных процессов относятся дороговизна и дефицитность ис- а пользуемых экстрагентов, что значительно снижает рентабельность установок по извлечению углеводородного сырья из НБП, Углеводородное сырье иэ HEfl, выделенное экстракционным методом, далее используется в обычных процессах вторичной переработки, таких как крекинг, каталитический крекинг, гидрокрекинг, коксование.

1786014

40

Известен процесс переработки углеводородного сырья нефтебитуминозиых пород, минуя стадию предварительного выделения углеводородной части, путем непосредственного крекирования нефтебитуминозных пород, который заключается в постепенном нагреве нефтебитуминозных пород в лабораторном реакторе от 220 до

400 С в токе азота, подающемся со дна со скоростью 2 см /r мин, В результате обра2 зуется 3-5 j газообразных и 28-32% жидких углеводородов, выкипаюв их до

345 — 3500С(мас,% иа породу). В составе газа содержится 3 — 5 мол.% этилена, 8-10% пропипена и 7-11% бутипенов.

Основным продуктом термокаталитического крекироваиия являются жидкие углеводороды, выход газообразных углеводородов незначителен, в то время как наиболее ценным сырьем для нефтехимической промышленности являются газообразные углеводороды и особенно иепредельиые соединения, которые могут служить сырьем дпя полимерной промышленности. Недостатками известного способа являются низкий выход газообразных продуктов, значительные энергетические затраты, использование инертного газа, что дополнительно ведет к удорожанию процесса, загрязнению окружающей среды, Цель изобретения — увеличение выхода углеводородных газов.

Цель достигается предлагаемым способом, согласно которому нефтебитуминозные породы облучают ультрафиолетовь1м и видимым излучением с длиной волны 250800 нм при атмосферном давлении, Облучение проводят в кварцевом реакторе, снабженном обратным холодильником, по которому скоидеисировавшиеся продукты вновь подают в реактор. Газообразные продукты собирают в газометре. Со.став газов фотолиза определяются методом газоадсорбционной хроматографии.

В качестве источника излучения используют ртутно-кварцевую лампу ДРЛ вЂ” 250, в интервале 250-800 нм.

Температура фотолиза ие выбирается, з устанавливается в процессе поглощения молекулами квантов излучения h v и деградации части энергии в колебательную и регистрируется термопарой на расстоянии

1 — 2 мм от диа реакционной колбы.

В качестве сырья были использованы образцы битумииозиых пород месторождения Мортук Западного Казахстана. Содержание углеводородов 15,9 мас.%, элементный состав углеводородной части, мас.%: С 52,7; Н 11,7; S 1,1; N + О 4,5.

Пример 1. 9,86 г битуминозной породы месторождения Мортук помещают в кварцевую колбу и облучают ртутно-кварцевой лампой ДРЛ вЂ” 250 (рабочий режим J =

==3,25; О "220 В) в течение 2 ч 30 мин. При этом температура фотолиза на расстоянии 1 мм от дна реакционной колбы меняется с течением времени от 320 до 560 С. В результате получено 630 мл газов, 8,96 r остатка, Состав газовой смеси, мас.%: метан

28,46; пропан 4,28; пропилеи 18,80; бутан

1,13; бутилен 6,71; дивинил 2,60; пеитеиы

3,10; пентадиены 0,64; водород 0,82. Выход газов составляет 57,86% от содер>кания углеводородов в нефтебитуминозной породе, Остаток фотолиза представляет собой науглероженный песок черного цвета, элементным анализом установлено содержание углерода 5,45 и водорода 1,25 мас.%, Пример 2. 9,63 r битуминозной породы помещают в кварцевую колбу и обпучают излучением лампы ДРЛ вЂ” 250 в течение 3 ч 55 мин, Зарегистрировзио изменение температуры фотолиза от 260 до 595 С. В результате получено 780 мл газов и 8,559 г твердого остатка. Состав газовой смеси, мас. %: метан 43,17; этан 12,05; этилен 9.13; пропан 3,75; пропилеи 15,87; бутан 0,63; бутипены 7,48; дивинип 2,08; пеитены 1,66; пентадиены 0,84; беизол 1,21; водород 2,10.

Выход газов составляет 70,01% от содержания углеводородов в нефтебитумииозной породе. Остаток представляет собой иаугперожеииый песок черного цвета, в котором элементным анализом установлено содержание углерода 4,02 и водорода 0,75 мас.%, Пример 3. 9,67 г битуминозной породы месторождения фартук помещают в кварцевую колбу и облучают излучением лампы ДРЛ вЂ” 250 в течение 5 ч. Зарегистрировано изменение температуры фотолиза от 300 до 590 С. B результате получено 810 мп газов и 8,48 r твердого остатка, Состав газовой смеси, мас.%: метан 36,29; этан

11,24; этилеи l7,03; пропан 4,47; пропилеи

9,81; бутан 1,19; бутипены 9,70; дивинил

2,12; пеитеиы 3,99; пеитздиеиы 2,35; бензоп 0,82; водород 1,74.

Выход газов составляет 83,74 мас.% от содержания углеводородов в нефтебитумииозной породе, Остаток представляет собой нзугперо>кеииь:й песок черного цвета, в котором элементным анализом установлено содержание углеводорода 2,98 и водорода

ОЛ6 мас.%, Выбор дл, íû сопиы излучения

250-РОО нм определяется возбу;кдеиием

A -+л и Л-+_#_ переходов а,",оматических и

1786014 менять ультрафиолетовые лампы, лазеры и синхротронное излучение в указанном интервале длин волн, Составитель Т.Распутина

Техред М,Моргентал Корректор Т.Вашкович

Редактор Е.Хорина

Заказ 224 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 гетероароматических соединений в области длин волн более 250 нм, При увеличении времени облучения нефтебитуминозных пород выход углеводородных газов возрастает.

Минеральная часть нефтебитуминозных пород(содержание которой превышает

80 ) в основном представлена мелкозернистым песком и отвечает ГОСТ 8736 — 67 как компонент асфальтобетонных смесей для дорожного покрытия, Для расщепления нефтебитуминозных пород на углеводородные газы можно при5 Формула изобретения

Способ получения углеводородных газов путем нагревания нефтебитуминозной породы, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продук10 та, одновременно облучают сырье ультрафиолетовым и видимым излучением с длиной волны 250-800 нм и процесс проводят при 260 — 595 С.