Способ получения жидких продуктов из тяжелых нефтяных остатков

 

Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к переработке тяжелых нефтяных остатков в процессе термического крекинга, и может быть использовано для получения компонентов моторного топлива, дизельного топлива и компонента асфальтобетона. Способ получения жидких продуктов из тяжелых нефтяных остатков ведут путем предварительной механохимической обработки сапропелита в вибромельнице в инертной среде под давлением 0,05 атм, при уровне ускорения обрабатываемой добавки 2 - 8 G с получением размера частиц 20-30 мкм; частицы более 30 мкм задерживаются на вибросите и возвращаются на доработку в дробилку. Дозировка, смешение и гомогенизация компонентов смеси осуществляются непрерывно в вибросмесителе с частотой колебаний 10-25 Гц и амплитудой колебаний 2-3 мм, причем непрерывную подачу компонентов на смешение ведут через шнековый питатель с регулируемой скоростью подачи. Полученную смесь подвергают термокрекингу предпочтительно при 390-440^oС и 0,2-5,0 МПа, продукты крекинга разделяют. В качестве сапропелита можно использовать горючий сланец, сапромиксит, рабдописсит, бокхед и кеннель. Для лучшего измельчения и смешивания целесообразнее использовать торовую вибромельницу и торовый вибросмеситель, наполненные стальными шарами разных диаметров (20-40 мм). Соблюдение этих условий в процессе измельчения, дозировки, смешения и гомогенизации приводит к тому, что повышается эффективность термического крекинга и увеличивается выход светлых нефтепродуктов на 3-6%. 5 з. п. ф-лы, 1 табл. , 1 ил.

Изобретение относится к области переработки горючих ископаемых, конкретно к способу получения жидких продуктов из тяжелых нефтяных остатков (мазута, гудрона, тяжелых нефтей и крекинг-остатков) в смеси с твердым горючим ископаемым, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ получения жидких продуктов из "тяжелых нефтяных остатков, заключающийся в порционном смешении исходного нагретого до 50 - 150^oC сырья с 8-25% измельченного до 500 мкм горючих сланцев или сапромикситов, гомогенизации полученной смеси, последующего крекинга смеси при 400 - 440^oC, давлении 3 - 8 МПа в течение 0,5 - 1 ч (Патент РФ N 2024578, кл. C 10 G 9/00, 15.12.1994).

Недостатком известного способа является низкий выход жидких продуктов, обусловленный неоднородностью гранулометрического состава измельченных горючих ископаемых; нестабильными размерами частиц, помолом до 300 мкм; отсутствием непрерывности в подаче измельченных горючих ископаемых в зону смешения недостаточной стабильностью соотношения мазута и сланцев, что снижает поверхностную и химическую активность измельченных частиц.

Более близким к данному изобретению является способ получения жидких продуктов из тяжелых нефтяных остатков, включающий их смешение с сапропелитом, взятым в количестве 5-25% и предварительно подвергнутым механохимической обработке в вибромельнице при уровне ускорения обрабатываемого сапропелита от 2 до 8G с образованием удельной поверхности на 1 г (3-6)•10³ см² с получением максимального размера частиц 20-50 мкм, с последующим термокрекингом при 390-400^oC и давлении 0,2-5,0 МПа и разделении продуктов крекинга, причем дозирование, смешение и гомогенизация осуществляются непрерывно в виброаппарате с частотой 2-6 мм (Патент РФ 2132862, C 10 G 9/00, 10.07.99 г. ).

Недостатком известного способа является относительно невысокий выход светлых нефтепродуктов.

Целью изобретения является повышение эффективности технологии измельчения и смешения органоминеральной добавки с тяжелым нефтяным остатком, что позволяет увеличить выход светлых нефтепродуктов.

Заявленный способ проводят так, что тонкое измельчение органоминеральной добавки осуществляют в вибромельнице, работающей в потоке с виброситом, в инертной среде под давлением 0,05 атм, при уровне ускорения обрабатываемой добавки от 2 до 8 G с получением размера частиц 20-30 мкм, частицы более 30 мкм задерживаются на вибросите и возвращаются на доработку в дробилку. Дозировка, смешение и гомогенизация компонентов смеси осуществляются непрерывно в вибросмесителе с частотой колебаний 10-25 Гц и амплитудой колебаний 2-3 мм, причем непрерывную подачу компонентов на смешение ведут через шнековый питатель с регулируемой скоростью подачи (см. чертеж).

Полученную смесь подвергают термокрекингу предпочтительно при 390-440^oC и 0,2-5,0 МПа, продукты крекинга разделяют.

В качестве сапропелита можно использовать горючий сланец, сапромиксит, рабдописсит, бокхед и кеннель. Для лучшего измельчения и смешивания целесообразнее использовать торовую вибромельницу и торовый вибросмеситель, наполненные стальными шарами разных диаметров (20-40 мм).

Для получения более однородной суспензии целесообразно использовать два вибрационных смесителя, которые могут работать как параллельно, так и последовательно. Для повышения эффективности измельчения целесообразно использовать сапропелит предварительно высушенный. Соблюдение этих условий в процессе измельчения, дозировки, смешения и гомогенизации приводит к тому, что повышается эффективность термического крекинга и увеличивается выход светлых нефтепродуктов на 3-6%.

Процесс проводят в проточных условиях. В процессе отбирают газ, а полученные жидкие продукты первоначально разделяют при атмосферной перегонке с выделением бензиновой и части дизельной фракций, а затем при вакуумной перегонке доотбирают дизельную фракцию, фракцию вакуумного газойля. В остатке получают компонент асфальтобетона.

Пример 1. Исходный рядовой горючий сланец (W^a = 1,7 мас. %, A^a = 47,2 мас. %, (CO)₂)_мин = 13,4 мас. %; C^daf = 81,7 мас. %; H^daf = 8,9 мас. %; S_г ^d = 1,68 мас. %), предварительно измельченный до размера частиц 0-3 мм, подают в вибромельницу, работающую под давлением азота 0,05 атм при уровне ускорения 8 G с образованием преимущественно частиц сланца размером 20-30 мкм. Частицы размером более 30 мкм отсеиваются на вибросите и возвращаются в вибромельницу.

Полученный механоактивированный сланец с преимущественным размером частиц 20-30 мкм и удельной поверхностью частиц 6-10³ см² подают непрерывно в вибросмеситель с частотой колебаний 20 Гц и амплитудой колебаний 2,5 мм через шнековый питатель при расходе 480 г в час, куда также непрерывно подают гудрон, нагретый до температуры 80^oC, при фиксированном расходе 3520 г в час. При таком регулируемом расходе обеспечивается однородность состава суспензии. В торовом вибросмесителе используют смесь шаров размером 20-40 мм.

Полученную суспензию подают на непрерывно действующую установку с объемом реактора 4 л, где осуществляют процесс термокрекинга при 410^oC и 2 МПа с объемной скоростью 1 ч^-1.

В результате получают 4,8% газа, 15,2% бензиновой фракции -Н. К. -180^oC и 46,5% дизельной фракции 180-350^oC.

Примеры 2-5 осуществляли в проточных условиях на этой же установке на другом нефтяном сырье и органоминеральной добавке.

Полученные результаты приведены в таблице.

Формула изобретения

1. Способ получения жидких продуктов из смеси тяжелых нефтяных остатков с сапропелитом путем предварительной механохимической обработки сапропелита в вибромельнице при уровне ускорения обрабатываемого сапропелита 2 - 8 G с образованием удельной поверхности на 1 г (3-6)•10³ см² с получением максимального размера частиц 20-30 мкм дозированным смешиванием измельченного продукта с тяжелыми нефтяными остатками в необходимом соотношении и гомогенизацией смеси, осуществляемыми непрерывно в вибросмесителе с частотой колебаний 10-25 Гц и амплитудой колебаний 2-3 мм, с последующим термокрекингом полученной смеси при 390-420^oС и 0,2-5 МПа и разделением продуктов крекинга, отличающийся тем, что механохимическую обработку ведут в инертной среде под давлением 0,05 атм. , вибромельница работает в потоке с виброситом, а непрерывную подачу компонентов на смешение ведут через шнековый питатель с регулируемой скоростью подачи.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут в инертной среде азота.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве сапропелита используют горючий сланец, сапромиксит, рабдописсит, бокхед и кеннель.

4. Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что используют торовую вибромельницу и торовый вибросмеситель, заполненные смесью металлических шаров разных размеров одновременно 20 - 40 мм.

5. Способ по пп. 1-4, отличающийся тем, что в процессе участвуют два вибрационных смесителя, работающие как параллельно, так и последовательно.

6. Способ по пп. 1-5, отличающийся тем, что сапропелит подвергают предварительной сушке.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3