Способ переработки нефти и нефтепродуктов

Авторы патента:

C10G15/10 - с помощью облучения частицами

Использование: нефтеперерабатывающая и нефтехимическая отрасли промышленности. Сущность изобретения: нефть и нефтепродукты подвергают воздействию -излучения или потоком быстрый нейтронов. Продукт воздействия подвергают каталитическому крекингу, или гидроочистке, или обессоливанию. 2 табл.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслям промышленности, обеспечивающим производство моторных топлив, смазочных материалов, продуктов нефтехимии, синтетического каучука, резинотехнических изделий, шин и иных материалов и веществ.

Переработка нефти и нефтепродуктов включает проблему глубокой переработки нефти с целью максимального извлечения и эффективного использования созданных самой природой ценных углеводородов.

Известен способ переработки нефти и нефтепродуктов, включающий процесс очистки и разложения, при которой происходит отбор различных фракций, в том числе: бензины (авиационный и автомобильный); реактивное топливо; осветительный керосин; дизельное топливо; мазут [1] К недостаткам способа следует отнести невысокое качество получаемых нефтепродуктов ввиду присутствия в них сернистых и кислородсодержащих соединений, а также полициклических и ароматических углеводородов.

Известен способ последовательного извлечения фракций из углеводородного материала с использованием электромагнитной энергии частотой 300 МГц 300 ГГц [2] Недостатком этого способа является невозможность более полного использования сырья в процессе переработки.

Известен также способ селективного увеличения реформинга углеводородов, осуществляемого в присутствии катализаторов, нанесенных на носители из неорганических отходов. Способ характерен тем, что каталитическая реакция происходит в присутствии электромагнитного поля [3] К недостаткам данного способа следует отнести зависимость выхода углеводородного сырья от качества катализатора и напряженности электромагнитного поля.

Наиболее близким к изобретению является способ переработки нефти и нефтепродуктов путем воздействия на последние энергией ядерного расщепления - потоком нейтронов с последующей переработкой продуктов воздействия путем перегонки [4] Недостаток известного способа заключается в том, что использование потока нейтронов, полученного при ядерном расщеплении, делает процесс неуправляемым, что затрудняет его применение в промышленном производстве и, кроме того, наводит высокую степень радиоактивности в обрабатываемом материале.

Задача предлагаемого изобретения -обеспечение выхода светлых продуктов нефтепереработки путем нарушения химических связей обрабатываемой нефти и нефтепродуктов при проведении технологических процессов на промышленных установках с высокой степенью безопасности за счет регулирования процесса облучения.

Сущность изобретения заключается в том, что в процессе переработки нефти и нефтепродуктов на них воздействует ионизирующим излучением с последующей их переработкой.

Отличием предлагаемого способа является то, что исходное сырье подвергают воздействию

-излучения или потоком быстрых нейтронов, а продукт воздействия подвергают дальнейшей каталитической переработке: каталитическому крекингу или гидроочистке, или электрообессоливанию.

При воздействии на исходное сырье определенной дозой g-излучения или потока быстрых нейтронов нарушаются химические связи продукта воздействия, что обеспечивает более глубокое расщепление и повышает выход светлых нефтепродуктов.

Примеры реализации технического решения.

Нефть облучают гамма-квантами с энергией в 1,2 МэВ и интегральной дозой по режимам, указанным в табл. 1.

Далее осуществляют атмосферно-вакуумную перегонку и каталитический крекинг в присутствии катализатора при 450 520^oC и давлении в 0,2 0,3 MH/м².

Подогретую смесь перегоняют под атмосферным давлением, полученный мазут облучают потоком нейтронов энергией 4 МэВ и плотностью потока по режимам, указанным в табл. 2.

Далее по концентрации радиационных дефектов свидетельствуют о том, что нефть, и особенно, ее тяжелые остатки (такие, как мазут) являются наиболее перспективными для тяжелого разложения. Воздействие ионизирующего облучения приводит к нарушению химических связей. При этом необходимо отметить, что чем сложнее связь, как в нашем случае, и чем тяжелее фракции (пример 5), тем эффективнее это воздействие, инициирующее утрату связей путем разложения, расщепления. Подобное воздействие приводит также к увеличению выхода легких фракций масляного дистиллята на 5 7% Кроме того, наблюдается снижение присутствия в мазуте серы и меркаптановых соединений.

Пример 7. Нефть подвергают атмосферно-вакуумной перегонке, а полученное углеводородное сырье в виде вакуумного газойля облучают гамма-квантами интегральной дозой 1 х 10⁷ раз и энергией 2,3 МэВ. Далее осуществляют каталитический крекинг при 540^oC и давлении 0,3 MH/м² в присутствии катализатора.

Гамма-излучение позволяет изменять вязкость в процессе нагрева, а последующий крекинг осуществляется при более высокой скорости изомеризации и синтезе новых масел, например, в результате циклизации, полимеризации и конденсации. При этом наблюдается повышение выхода светлых нефтепродуктов на 10 15% снижение содержания в продуктах серы и непредельных углеводородов.

Пример 8. Нефть при тщательном перемешивании промывают небольшим количеством воды с добавкой деэмульгатора, потом облучают потоком нейтроном плотностью 1 х 10¹⁷ нейтрон/см² и энергией в 8 МэВ. Далее осуществляют подогрев до 140^oC, подают в электродегидратор, в которм под действием электрического поля высокого напряжения (2,7 кВ/см) эмульсия быстро разрушается и происходит электрообессоливание. Облучение оказывает воздействие на величину молекулярных сил взаимодействия, ослабляет сцепление нефти с водой и в электростатическом поле способствует объединения каплей. Ввиду уменьшения электросопротивления воды, укрупнения и опускания капель образуется граница двух сред (нефти и воды, с растворенными в ней солями), причем после электрообессоливания содержание влаги в нефти снижается до 0,07% и хлоридов - до 1,0 мг/л.

Пример 9. Углеводородное сырье (дизтопливо, керосиновя фракция) облучают гамма-квантами интегральной дозой 5 х 10⁶ и энергией 2,3 МэВ, подвергают гидроочистке под давлением водорода (для выделения серы из нефтяных фракций), а образующиеся компоненты H₂ поступают на производство серы.

Гидроочистка исходного сырья приводит к снижению содержания серы в бензине 0,14 0,15 мас. и повышению его октанового числа. Выход непредельных и нафтеновых углеводородов уменьшается, а выход ароматических и особенно парафиновых углеводородов возрастает.

Формула изобретения

Способ переработки нефти и нефтепродуктов путем воздействия на них ионизирующего излучения с последующей обработкой продукта воздействия, отличающийся тем, что исходное сырье подвергают воздействию

-излучения или потоком быстрых нейтронов и продукт воздействия подвергают каталитическому крекингу, или гидроочистке, или электрообессоливанию.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Способ переработки конденсированных углеводородов // 2087519

Способ переработки нефтяного сырья // 2124040

Изобретение относится к способам переработки высоковязких нефтей, природных битумов, мазутов, полугудронов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности

Способ инициирования химических реакций в процессе переработки нефти и нефтепродуктов и устройство для его осуществления // 2142496

Изобретение относится к способам получения продуктов переработки нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности

Способ инициирования цепных реакций диссоциации и поликонденсации углеводородов и устройство для его осуществления // 2252069

Изобретение относится к химической, газовой, нефтяной, нефтехимической промышленности и другим отраслям, связанным с переработкой углеводородсодержащего сырья, в частности с получением конденсата, состоящего из легких углеводородных газов, с переработкой высоковязкой нефти и нефтяных остатков

Переработка биомассы // 2432400

Изобретение относится к области биотехнологии

Способ переработки углеродсодержащих газов и паров // 2436760

Изобретение относится к способу переработки газов и паров, содержащих от 30 до 60 ат.% углерода, а также до 70 ат.% кислорода и водорода, путем воздействия ускоренными электронами на содержащую их сырьевую смесь с получением продуктов радиолиза, в процессе которого из продуктов радиолиза постоянно удаляют конденсируемую фракцию, включающую целевой продукт, а оставшуюся часть смешивают с исходным газом и/или паром с получением сырьевой смеси, причем в сырьевую смесь добавляют водород, или водородсодержащие соединения углерода, или конденсируемую низкокипящую фракцию с температурой кипения ниже, чем у целевого продукта, поддерживая в реакционной смеси содержание углерода в пределах от 16 до 35 ат.%, не допуская при этом превышения содержания кислорода выше 23 ат.%

Способ переработки газообразных алканов // 2437919

Изобретение относится к способу переработки газообразных алканов путем воздействия ионизирующим излучением на содержащую их сырьевую смесь с получением продуктов радиолиза, в процессе которого из продуктов радиолиза постоянно удаляют водород и конденсируемую фракцию, являющуюся целевым продуктом, а оставшуюся часть смешивают с исходной смесью, содержащей алканы, с получением сырьевой смеси, характеризующемуся тем, что воздействие ионизирующим излучением осуществляют при температуре реакционной смеси не ниже минимальной температуры конденсации низших спиртов и эфиров и не выше 350°С

Способ и устройство для утилизации углеводородных отходов // 2543378

Изобретение относится к переработке углеводородных отходов. Изобретение касается способа утилизации углеводородных отходов, включающего радиолиз углеводородов в проточном радиационно-химическом реакторе, накопление продуктов радиолиза в камере накопления, отвод легких углеводородных фракций из камеры накопления, при этом в радиационно-химический реактор подается ионизирующее излучение в виде потока электронов с дозой облучения более 50 кГр, а продукты радиолиза подвергаются коксованию. Изобретение также касается устройства для утилизации углеводородных отходов. Технический результат - утилизация углеводородных отходов и получение полезного продукта в виде полукокса. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Способ переработки парафинов и алкилатов // 2579514

Изобретение относится к способу переработки парафинов и/или алкилатов путем воздействия ускоренными электронами на содержащую их сырьевую смесь с получением продуктов радиолиза, в том числе, продуктов крекинга, осуществляют, используя в качестве сырья парафины и/или алкилаты с соотношением атомов водорода и углерода не более 2.15, разбавленные не менее чем в 10 раз парафинами с соотношением атомов водорода и углерода не выше 2.30. При этом сырье одновременно вводят в зону с температурой не выше 220°C и в зону с температурой не ниже 350°C, а целевой продукт отбирают из зоны с температурой не выше 200°C, а затем конденсируют или используют в парообразном состоянии. В состав жидкого утилизируемого продукта переходит практически весь углерод и водород, присутствовавший в исходном сырье. Способ обеспечивает целенаправленное превращение парафинов и алкилатов, независимо от их происхождения, в хозяйственно-ценные конденсируемые соединения - бензин, растворители или реагенты для тяжелого органического синтеза. 6 з.п. ф-лы, 10 пр., 2 табл.

Способ совместной переработки конденсированных и газообразных углеводородов // 2619122

Изобретение относится к способу переработки углеводородного сырья, выбираемого из твердых или жидких углеводородов природного или синтетического происхождения, который включает диспергирование сырья и воздействие на него ускоренными электронами с получением реакционной смеси, содержащей более легкие целевые продукты радиолиза. При этом сырье вводят в зону воздействия посредством газоструйной эжекции, используя газообразные парафины и, возможно, газообразные продукты, включая алкены и алкины как рабочее тело, при температуре выше точки начала кипения сырья, но не ниже точки конца его плавления, с линейной скоростью выше скорости реакционной смеси в зоне воздействия и скорости вывода целевого продукта из зоны воздействия, при этом в зоне воздействия сырье подвергают преимущественно косвенному действию излучения, осуществляют непрерывную инерционную сепарацию компонентов, чередуют направление движения реакционной смеси вдоль и поперек направления пучка электронов и выводят целевой продукт из зоны воздействия в парообразной форме, а более тяжелые продукты конденсируют и оставляют в зоне воздействия. Предлагаемый способ позволяет существенно увеличить качество конечного продукта и его выход, а также выход связывания газа при возможности регулирования расщепления тяжелых компонентов до требуемого фракционного состава. 7 з.п. ф-лы, 9 ил., 10 пр.

Способ получения светлых углеводородов // 2622289

Изобретение относится к области переработки жидких углеводородов и может быть использовано в химической, нефтяной, нефтехимической промышленности и топливной энергетике для утилизации нефтяных углеводородов. Описан способ получения светлых углеводородов путем воздействия на нефть ионизирующим излучением, насыщением ее газообразными алканами или водородом с постоянным выводом из зоны облучения образующихся продуктов, таких как остаточные тяжелые парафинонафтеновые фракции, причем нефть предварительно подвергают нагреву и механохимической обработке, при которой образуются ненасыщенные углеводороды с двойными связями, вводят ее и водородосодержащий газ в реактор, подвергают обработке ионизирующим излучением с энергией от 2 до 5 МэВ, а образующиеся остаточные тяжелые парафинонафтеновые фракции подвергают рециркуляции и отводят на прием механохимического реактора. Технический результат – получение из нефти или остаточных нефтяных фракций жидких светлых углеводородов при пониженных энергозатратах. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.