Способ получения дистиллятных фракций

 

Изобретение относится к перегонке нефти в присутствии активирующих добавок. Для получения дистиллятных фракций при перегонке нефти в качестве добавки используют соединения молибдена со степенью окисления +6. В частности применяют соли молибденовой кислоты и полимолибдаты в количестве 0,001-1,0% от массы сырья. Введение добавки производят путем диспергирования водного раствора соли молибдена в исходном сырье. Диспергирование проводится до создания стабильной эмульсии с диаметром капель 0,5-5,0 мкм. Далее осуществляют перегонку сырья с добавкой. Технический результат: увеличение выхода светлых дистиллятов в зависимости от состава нефти на 16-28 мас.%. 3 табл.

Изобретение относится к способам получения дистиллятных фракций, используемых при производстве топлив и смазочных масел, и может быть применено в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известны способы получения нефтяных фракций путем перегонки нефти и нефтяных остатков в присутствии активирующих добавок при атмосферном давлении и под вакуумом.

Так, например, известен способ переработки остаточных нефтяных фракций путем перегонки в вакуумной колонне с получением целевых продуктов, отводом с верха колонны смеси углеводородных и водяных паров с последующей их конденсацией и использованием депрессирующего агента, который для сокращения энергозатрат вводят в вакуумную колонну совместно с верхним острым или верхним циркуляционным орошением в количестве 1,0-10,0% от орошения. В качестве депрессирующего агента используют бензиновую, или керосиновую, или дизельную фракцию (СССР 2030440, С 10 G 7/00, 7/06).

Описан способ перегонки ароматизированной нефти при атмосферном давлении или полученного из этой нефти мазута в вакууме в присутствии бензина гидроочистки керосиновой и дизельной фракций, имеющей т. кип. 40-180^oС и содержащего 80-86 мас.% парафинонафтеновых углеводородов (1-5 маc.% от исходного сырья) (SU 1616951 A1, C 10 G 7/00, 7/06).

Недостатком этих способов является возвращение в систему кондиционных нефтепродуктов в виде бензина, керосина и дизельного топлива в значительных количествах.

Описан способ переработки нефти, при котором перегонку сырой нефти ведут в ректификационной колонне в присутствии кислородсодержащей активирующей добавки состава, маc. %: СН₃ОН 68 - 85; C₂H₅OH 3 - 6; С₃Н₇OН 0,5 - 2; С₄Н₉OН 0,3 - 1; (СН₃)₂СО 2 - 3; (СН₃)₂O 2,2 - 4; СН₃СОС₂Н₅ 0,3 - 0,8; вода - остальное. В качестве каталитического окисления природного нефтяного газа количество добавки 0,1 - 0,5% от массы исходной нефти (RU 2024574 C1, C 10 G 7/00).

Недостатками описанного способа являются увеличение содержания кислородсодержащих соединений в целевых фракциях (обладающих коррозионной активностью, а также негативно влияющих на катализаторы вторичных процессов нефтепереработки), а также невысокий (2-5%) прирост выхода светлых дистиллятов.

Известен способ перегонки предварительно озонированной нефти (SU 1754762 А1, С 10 G 7/10; С 07 С 45/40). Нефть предварительно озонируют при 20-80^o С в прямоточном вертикальном реакторе с диспергированием жидкости в потоке озоновоздушной смеси при расходе озона 10-50 г/кг исходной нефти, затем сепарацией отделяют газовую фазу и нефть перегоняют. Перегонку проводят при атмосферном давлении с отбором светлых дистиллятов и мазута, дальнейшей перегонкой мазута в вакууме с выводом масляных дистиллятов и остатка - гудрона.

Недостатками описанного способа являются большой расход электроэнергии на производство озона, сложность аппаратурного оформления процесса, высокая пожаро- и взрывоопасность процесса.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ переработки нефти, при котором атмосферно-вакуумную перегонку нефти ведут в присутствии добавок поверхностно-активных веществ на основе оксидов этилена и пропилена общей формулы [Н(С₃Н₆О)_m(С₂Н₄O)_n]₂NСН₂СН₂N[(С₂Н₄O)_n•(С₃Н₆О)_mН] ₂, где n=20-40; m=50-70, мол. маc. 5-6 тыс. или формулы Н[С₃Н₄O)_n(С₃Н₆О)_m-O-СН₂СН₂O-(С₃Н₆О)_m•(С₃Н₄O)_mН, где n=10-20; m=20-40, мол. маc. 1,5-2,5 тыс.

и добавку вводят в количестве 5•10^-2-10^-5 маc.% в расчете на нефть. Увеличивается выход фракций 180-240^oС и 350-500^oС, снижается количество остатка перегонки (SU 1765164 A1, C 10 G 7/00, 7/06).

Недостатком способа является использование дорогих специально синтезированных продуктов, при этом не происходит существенного увеличения выхода фракций, увеличение выхода фракции 180-350^oС составляет 0,4-3,9 маc.%. При этом не происходит увеличения выхода бензиновой фракции н.к.-180^oС.

Изобретение относится к первичной переработке нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Цель изобретения - повышение выхода дистиллятных, особенно топливных, фракций при перегонке нефти и сокращение доли вакуумных остатков, т.е. увеличение глубины нефтепереработки без проведения вторичных крекинг-процессов.

В качестве сырья могут использоваться различные нефти (характеристики сырья см. табл. 1).

Добавка вводится путем диспергирования раствора соответствующего соединения молибдена в нефти или нефтяном сырье. Добавка оказывает каталитическое действие при атмосферной перегонке нефти, приводящее к увеличению выхода светлых фракций. Молибден может быть регенирирован в виде оксида молибдена (МоО₃) после коксования тяжелых нефтяных остатков и последующего сжигания или газификации кокса.

Поставленная цель в зависимости от состава исходной нефти достигается следующими способами: 1. Введение добавки или концентрата добавки в исходную нефть после ЭЛОУ и последующую разгонку нефти на установке АВТ.

2. Введение добавки или концентрата добавки в кубовый остаток колонны К1, разгонка на колонне К2 и вакуумной колонне. Способ осуществляется следующим образом.

В работе использовался лабораторный диспергатор "UNIVERSAL LABORATORY AID type MPW". В керамический стакан помещалось 100 г исходной нефти. Диспергатор включался на 1/3 мощности и нефть перемешивалась в течение 1 минут, затем в центр стакана из стеклянного шприца вводился 1 г раствора добавки, содержащей расчетное количество молибдена, и число оборотов диспергатора увеличивалось до максимальных (10000 об/мин). На максимальных оборотах процесс проводился в течение 3 мин.

Образец нефти без добавки или с добавкой соли молибдена в количестве 0,001-1,0% от массы исходного сырья загружается в перегонный аппарат и подвергается ректификации по методу Энглера (ГОСТ 2177-85) из колбы ИТК с отбором следующих фракций н.к.-180^oС, 180-240^oС, 240-350^oС.

Пример 1. В 100 г исходной нефти, характеризующейся показателями в табл. 1 (туркменская нефть), диспергируют 1 мл дистиллированной воды, загружают в аппарат для разгонки и подвергают ректификации при атмосферном давлении до достижения в кубе температуры 350^oС.

Пример 2. В 100 г туркменской нефти диспергируют 1 мл дистиллированной воды, содержащей расчетное количество парамолибдата аммония ((NН₄)₆Мo₇O₂₄•Н₂O), далее нефть загружают в аппарат для разгонки и подвергают ректификации при атмосферном давлении до достижения в кубе температуры 350^oС.

Пример 3. В 100 г нефти, характеризующейся показателями в табл. 1 (западно-сибирская нефть), диспергируют 1 мл дистиллированной воды, загружают в аппарат для разгонки и подвергают ректификации при атмосферном давлении до достижения в кубе температуры 350^oС.

Пример 4. В 100 г западно-сибирской нефти диспергируют 1 мл дистиллированной воды, содержащей расчетное количество молибдата натрия (Na₂MoO₄), далее нефть загружают в аппарат для разгонки и подвергают ректификации при атмосферном давлении до достижения в кубе температуры 350^oС. Результаты приведены в табл. 2.

Пример 5. Готовят эмульсию 1 мл дистиллированной воды, содержащей расчетное количество Мо (0,100 маc.%), в виде парамолибдата аммония ((NH₄)₆Мо₇O₂₄•4Н₂O), в 10 мл западно-сибирской нефти, затем приготовленный концентрат смешивают с 90 г нефти и подвергают ректификации при атмосферном давлении до достижения в кубе температуры 350^oС. Получено, маc.%: н.к.-350^o С - 52, мазут - 44, газ - 4, н.к.-180^o С - 11, 180-240^o С - 10, 240-350^o С - 31. Как видно из приведенных данных, полученные результаты аналогичны приведенным в табл. 2, что доказывает возможность введения добавки в нефть в виде концентрата.

Пример 6. В 100 г предварительно частично отбензиненной нефти (туркменской или западно-сибирской) отобрана фракция н.к.-120^oС, вводят 1 мл дистиллированной воды, далее нефть загружают в аппарат для разгонки и подвергают ректификации при атмосферном давлении до достижения в кубе температуры 350^oС.

Пример 7. В 100 г предварительно частично отбензиненной нефти отобрана фракция н.к.-120^oС, вводят 1 мл дистиллированной воды, содержащей расчетное количество молибдена, в виде молибдата аммония ((NH₄)₂MoO₄), далее нефть загружают в аппарат для разгонки и подвергают ректификации при атмосферном давлении до достижения в кубе температуры 350^oС.

Результаты разгонок частично отбензиненной нефти приведены в табл. 3.

Пример 8. В 100 г туркменской нефти растворяют 0,05 г Мо в виде ацетилацетоната молибденила (маслорастворимая соль) С₁₀Н₁₄O₄МоО₂, далее нефть загружают в аппарат для разгонки и подвергают ректификации при атмосферном давлении до достижения в кубе температуры 350^oС.

В результате разгонки получено: фр. н.к.-180^o С - 11 мас.%, фр. 180-240^o С - 13 маc.%, фр. 240-350^o С - 39 маc.%. Как видно результаты разгонки соответствуют таковым с применением водорастворимых солей молибдена.

Таким образом, способ согласно изобретению позволяет изменить соотношение дистиллятов при изменении количества добавки и увеличить выход целевых фракций на 16-28 маc.%.

Изменение концетрации добавки в ту или другую сторону приводит к снижению выхода дистиллятов и не обеспечивает регулирования соотношения их выходов.

Формула изобретения

Способ получения дистиллятных фракций путем перегонки нефтяного сырья в присутствии добавки, отличающийся тем, что в качестве добавки используют соединения молибдена со степенью окисления +6, в частности, соли молибденовой кислоты и полимолибдаты в количестве 0,001-1,0% от массы сырья, причем введение добавки производится путем диспергирования водного раствора соли молибдена, до создания стабильной эмульсии с диаметром капель 0,5-5,0 мкм, или растворения маслорастворимой соли в исходном сырье, далее перегонка сырья проходит обычным порядком.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2