Способ переработки нефтяных остатков в дистиллятные фракции
Владельцы патента RU 2375412:
Институт химии и химической технологии Сибирского отделения Российской Академии наук (RU)
Институт химии нефти Сибирского отделения Российской Академии наук (RU)
Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к переработке тяжелых нефтей в процессе низкотемпературного инициированного крекинга, и может быть использовано для увеличения выхода дистиллятных моторных топлив. Описан способ переработки нефтяных остатков в дистиллятные фракции путем внесения в них катализатора с последующим термокрекингом, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют магнитные фракции микросфер зол теплоэлектроцентралей в количестве 2,0-20,0 мас.%, содержащие 40,0-95,0 мас.% оксида железа (III), с диаметром микросфер 0,01-0,60 мм, прокаленные при 600-800°С, процесс проводят при температуре 400-500°С. Техническим результатом изобретения является увеличение общего выхода дистиллятных фракций до 58,0 мас.% при температуре до 350°С, выхода бензиновых фракций до 18,0 мас.% при температуре до 200°С. 1 табл.
Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к переработке тяжелых нефтяных остатков в процессе низкотемпературного инициированного крекинга, и может быть использовано для получения дистиллятных моторных топлив.
В настоящее время, в условиях мировой тенденции - увеличения потребления нефтепродуктов и снижения объемов разведанных запасов легкой нефти, дальнейшее развитие нефтеперерабатывающей промышленности направлено на повышение глубины переработки нефти и нефтяных остатков. Поэтому на данный момент в мире широко ведутся исследования и поиски новых технологий глубокой переработки тяжелого углеводородного сырья.
На данный момент описано много способов глубокой переработки нетрадиционного сырья - тяжелые нефти и нефтяные остатки и т.д. (Надиров Н.К. Высоковязкие нефти и природные битумы. В 5 томах, том 3. - Алматы: «Гылым». 2001).
Известен способ получения дистиллятных фракций из нефтяных остатков путем их смешивания с измельченным катализатором - отходами обогащения молибденовых, или кобальтовых, или никелевых, или вольфрамовых руд и последующего термокрекинга полученной смеси (патент РФ 2182923, 2002).
Недостатками способа являются необходимость предварительной подготовки катализатора (измельчение) и последующая гомогенизация катализатора с сырьем и привязка данного способа к территориальному расположению комбинатов по обогащению вышеуказанных руд (т.к. доставка данных катализаторов на большие расстояния и не возможность их регенерировать снижают рентабельность данного метода).
Известен способ пиролиза нефтяного остатка в присутствии гематита (Шарыпов В.И., Береговцова Н.Г., Барышников С.В., Кузнецов Б.Н. / Химия в интересах устойчивого развития. - 1997, - №5. - С.287-291). Недостатками способа являются необходимость использования водяного пара, предварительной механоактивации катализатора и продолжительность процесса 4-5 часов.
Наиболее близким к предложенному способу является способ термокаталитической переработки мазута в присутствии железооксидного катализатора (Теляшев Э.Г., Журкин О.П., Везиров P.P., Ларионов С.Л., Имашев У.Б. / Химия твердого топлива. - 1991, - №5. - С.57-62).
Недостатками способа являются необходимость использования в процессе водяного пара и низкий выход бензиновых фракций, который не превышает 5%.
Задачей изобретения является упрощение процесса переработки тяжелых нефтяных остатков и увеличение выхода дистиллятных фракций за счет использования в качестве катализатора магнитных фракций микросфер зол теплоэлектроцентралей (ТЭЦ).
Поставленная задача достигается проведением термолиза тяжелых нефтяных остатков в присутствии магнитных фракций микросфер (диаметр микросфер 0,01-0,60 мм) зол ТЭЦ, прокаленных при 600-800°С в течение 2 часов, содержащих до 40,0-95,0 мас.% оксида железа (III), взятых в количестве 2,0-20,0 мас.%, при температурах 400-500°С в течение 100-120 минут.
Техническим результатом изобретения является увеличение общего выхода дистиллятных фракций до 58,0 мас.% при температуре до 350°С, выхода бензиновых фракций до 18,0 мас.% при температуре до 200°С.
Пример 1
В качестве сырья используют мазут. В мазут вводят 2,0 мас.% магнитных фракций микросфер зол ТЭЦ, прокаленных при 800°С в течение 2 часов. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 400°С в течение 120 минут. Показатели процесса приведены в таблице.
Пример 2
В качестве сырья используют мазут. В мазут вводят 2,0 мас.% магнитных фракций микросфер зол ТЭЦ, прокаленных при 800°С в течение 2 часов. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 450°С в течение 120 минут. Показатели процесса приведены в таблице.
Пример 3
В качестве сырья используют мазут. В мазут вводят 10,0 мас.% магнитных фракций микросфер зол ТЭЦ, прокаленных при 800°С в течение 2 часов. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 450°С в течение 120 минут. Показатели процесса приведены в таблице.
Пример 4
В качестве сырья используют мазут. В мазут вводят 20,0 мас.% магнитных фракций микросфер зол ТЭЦ, прокаленных при 800°С в течение 2 часов. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 450°С в течение 120 минут. Показатели процесса приведены в таблице.
Пример 5
В качестве сырья используют мазут. В мазут вводят 2,0 мас.% магнитных фракций микросфер зол ТЭЦ, прокаленных при 800°С в течение 2 часов. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 500°С в течение 120 минут. Показатели процесса приведены в таблице.
Пример 6
В качестве сырья используют мазут. В мазут вводят 5,0 мас.% магнитных фракций микросфер зол ТЭЦ, прокаленных при 600°С в течение 2 часов. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 450°С в течение 120 минут. Показатели процесса приведены в таблице.
Пример 7
В качестве сырья используют мазут. В мазут вводят 15,0 мас.% магнитных фракций микросфер зол ТЭЦ, прокаленных при 600°С в течение 2 часов. Процесс проводят в автоклаве периодического действия при температуре 450°С в течение 100 минут. Показатели процесса приведены в таблице.
Таким образом, использование нового метода позволяет увеличить выход дистиллятных фракций до 58,0 мас.% и упростить процесс переработки тяжелых остатков нефтепереработки.
| Таблица | ||||||||
| Примеры процесса низкотемпературного инициированного крекинга | ||||||||
| № | Условия | Примеры | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
| 1. | Мазут | 98,0% | 98,0% | 90,0% | 80,0% | 98,0% | 98,0% | 90,0% |
| 2. | Микросферы зол ТЭЦ: | |||||||
| - прокаленные при температуре 600°С | - | - | - | - | - | 5,0% | 15,0% | |
| - прокаленные при температуре 800°С | 2,0% | 2,0% | 10,0% | 20,0% | 2,0% | - | - | |
| 3. | Условия процесса: | |||||||
| - температура, °С | 400 | 450 | 450 | 450 | 500 | 450 | 450 | |
| - скорость нагрева, °С/мин | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
| - продолжительность, мин | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 100 | |
| 4. | Потеря массы образца, мас.%: | |||||||
| - при температуре до 100°С | 0,0% | 0,0% | 1,0% | 2,5% | 3,0% | 0,0% | 1,0% | |
| - при температуре до 200°С | 0,0% | 0,0% | 6,5% | 14,5% | 18,0% | 1,5% | 7,5% | |
| - при температуре до 300°С | 9,0% | 10,0% | 18,5% | 36,0% | 42,5% | 9,0% | 22,5% | |
| - при температуре до 350°С | 22,0% | 24,0% | 31,5% | 49,5% | 58,0% | 19,5% | 35,0% |
Способ переработки нефтяных остатков в дистиллятные фракции путем внесения в них катализатора с последующим термокрекингом, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют магнитные фракции микросфер зол теплоэлектроцентралей в количестве 2,0-20,0 мас.%, содержащие 40,0-95,0 мас.% оксида железа (III), с диаметром микросфер 0,01-0,60 мм, прокаленные при 600-800°С, процесс проводят при температуре 400-500°С.
