Способ переработки нефтяных остатков


 


Владельцы патента RU 2408653:

Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") (RU)

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способу переработки нефтяных остатков. Изобретение касается способа переработки нефтяных остатков, включающий нагрев сырья в змеевике печи до температуры 455-500°С, подачу термообработанного сырья в реактор под давлением, вывод газопаровой и жидкой фаз соответственно с верха и низа реактора в ректификационную колонну на разделение, при этом подачу термообработанного сырья в реактор осуществляют тангенциально выше уровня жидкой фазы в реакторе, составляющей 50-75% высоты реактора, причем высоту вышеупомянутого уровня устанавливают путем регулирования вывода жидкой фазы, а давление - путем регулирования вывода газопаровой фазы. Технический результат - получение целевых продуктов заданного качества из нефтяных остатков. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способу переработки нефтяных остатков.

Известен способ переработки нефтяных остатков путем висбрекинга, включающий нагрев сырья до 450-490°С в змеевике печи, подачу нагретого сырья в выносную реакционную камеру, вывод продуктов висбрекинга по шлемовому трубопроводу в ректификационную колонну с выделением дистиллята, газойлевых фракций и остатка. Особенностью способа является создание перепада давления между реакционной камерой и последующей аппаратурой с помощью редуцирующего клапана или задвижки, установленной на шлемовом трубопроводе. Способ позволяет регулировать показатель качества-цвет газойлевых фракций. (Пат. РФ № 2339675, C10G 9/00, оп. 27.11.2008).

Недостатком известного способа является то, что редуцирующий клапан на шлемовом трубопроводе установлен на двухфазном потоке (газопаровая смесь и жидкая фаза), создающем пульсирующий, неустойчивый режим процессов, происходящих как в реакторе, так и в колонне, сопровождающийся выбросами реакционной массы из реактора в колонну и ухудшением качества газойлевых фракций (цвет) и кубового остатка (мехпримеси).

Известен способ переработки нефтяных остатков на установке термического крекинга, согласно которому тяжелые нефтяные остатки нагревают в блоке предварительного нагрева до температуры 100-200°С, затем активируют их сжатым воздухом, отделяют воздух в газосепараторе, вновь нагревают в трубчатой печи до температуры 380-410°С и подают в выносной реактор термического крекинга, откуда газопаровые продукты крекинга выводят с верха реактора, а жидкие - с низа, и направляют в ректификационную колонну для разделения на фракции. (Пат. РФ № 2232789, C10G 9/00, оп. 20.07.2003).

Недостатком известного способа является то, что управление качеством конечных продуктов: мазута или битума имеет повышенную сложность и неустойчивость из-за трехкаскадной технологической схемы установки, ограничений по достижению заданной температуры нагрева активированного сырья вследствие коксообразования в объеме жидкой фазы. Кроме того, применение прямого контакта воздуха и нефтепродукта в пределах температур вспышки сырья при использовании газосепаратора снижает безопасность процесса.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в улучшении управления режимом работы реактора для получения продуктов заданного качества и повышения уровня безопасности процесса.

Для достижения указанного технического результата в способе переработки нефтяных остатков, включающем нагрев сырья в змеевике печи до температуры 455-500°С, подачу термообработанного сырья в реактор под давлением, вывод газопаровой и жидкой фаз соответственно с верха и низа реактора в ректификационную колонну на разделение, согласно изобретению, подачу термообработанного сырья в реактор осуществляют тангенциально выше уровня жидкой фазы в реакторе, составляющей 50-75% высоты реактора, причем высоту вышеупомянутого уровня устанавливают путем регулирования вывода жидкой фазы, а давление - путем регулирования вывода газопаровой фазы.

Выводом газопаровой и жидкой фаз целесообразно управлять с помощью регулирующих клапанов.

При тангенциальном вводе потока из печи в реактор над уровнем жидкой фазы (50-75% от высоты реактора) за счет центробежных и гравитационных сил происходит более ускоренное и четкое разделение реакционной массы на газопаровую и жидкую фазы в свободном сепарирующем пространстве (50-25% от высоты) реактора. Раздельный вывод однофазных потоков по шлемовым трубопроводам в колонну через регулирующие клапана позволяет спокойно поддержать заданное давление и уровень жидкой фазы в реакторе и процесс ректификации в колонне и тем самым обеспечить получение заданного качества остатка процесса переработки: вязкости и содержания мехпримесей (нерастворимых в спиртотолуольной смеси веществ - ГОСТ 10585-75). Совпадение направления движения жидкой фазы (сверху - вниз) с действием гравитационных сил способствует ликвидации застойных зон в реакторе и, следовательно, снижению процесса коксообразования в объеме жидкой фазы и замедлению скорости роста мехпримесей (нерастворимых в спиртотолуольной смеси веществ при получении остатка с пониженной вязкостью).

На прилагаемом чертеже представлена схема установки для переработки нефтяных остатков путем висбрекинга.

Установка висбрекинга включает линию подачи сырья 1, печь для нагрева сырья до заданной температуры 2, линию тангенциального ввода термообработанного сырья 3 в реактор, реактор 4, сепарирующее пространство 5 реактора, жидкую фазу 6, трансферный трубопровод газопаровой смеси 7, регулирующий клапан давления газопаровой фазы 8, ректификационную колонну 9, трансферный трубопровод жидкой фазы 10, регулирующий клапан 11 уровня жидкой фазы, линию 12 ввода «холодной струи», линии вывода продуктов термодеструкции сырья из колонны: 13 - газа, бензина, воды; 14 - легкого газойля, 15 - тяжелого газойля; 16 - кубового остатка; линию 17 подачи острого орошения (бензина), линию 18 подачи охлажденного циркуляционного орошения, линию 19 подачи водяного пара, отпарную колонну 20, линию 21 остатка (+180°С) висбрекинга, линию 22 газойля, холодильник 23 «холодной струи», холодильник 24 остатка (+180°С) висбрекинга, линию 25 охлаждающего агента (нефтепродукты, вода).

Предлагаемый способ работает следующим образом.

Сырье - нефтяной остаток 1, предварительно подогретое в теплообменниках 23, 24, поступает в печь 2, где оно нагревается за счет сжигания топлива до температуры 455-500°С. Термообработанное сырье 3 вводят тангенциально в реактор 4 выше уровня жидкой фазы в свободное сепарирующее пространство 5, где реакционная масса разделяется на газопаровую и жидкую фазы, последняя оседает вниз, поддерживая заданный уровень жидкой фазы 6. Газопаровая фаза с верха реактора 4 по трансферному трубопроводу 7 поступает через регулирующий клапан 8 в ректификационную колонну 9 на разделение по компонентам. Регулирующий клапан 8 поддерживает давление в реакторе в пределах 0,6-1,0 МПа. Жидкая фаза, опускаясь в нижнюю часть реактора, подвергается дальнейшей термодеструкции и по трансферному трубопроводу 10 подается через регулирующий клапан 11, поддерживающий оптимальный уровень 50-75% от высоты реактора, в колонну 9 на разделение. Для прекращения процесса крекинга сырья и закоксовывания трубопровода и колонны в поток на входе в колонну вводят «холодную струю» 12. В колонне 9 в процессе ректификации получают продукты: газ, бензин, воду 13, легкий 14 и тяжелый 15 газойли, кубовый остаток 16. Для обеспечения процесса ректификации в колонну 9 подают острое орошение (бензин) 17, циркуляционное орошение (газойль) 18 и водяной пар 19. Для регулирования температуры вспышки котельного топлива вывод легкого газойля 14 производят через отпарную колонну 20, в низ которой подают водяной пар 19. При использовании легкого и тяжелого газойлей в качестве сырья для вторичных процессов (гидроочистки, каталитического крекинга, гидрокрекинга) вывод этих продуктов с установки осуществляют раздельно, а качество регулируют подбором фракционного состава, изменяя известными методами режим работы колонны.

При получении остатка (+180°С) висбрекинга 21 с минимальной вязкостью потоки легкого и тяжелого газойлей объединяют в суммарный поток газойля 22 висбрекинга, который смешивают с кубовым остатком 16 и через концевой холодильник 24 выводят с установки как котельное топливо.

В таблице представлены результаты работы пилотной установки висбрекинга, согласно приведенной на фигуре схеме по предлагаемому способу (примеры 1-6) и прототипу (примеры 7, 8), на остатке западносибирской нефти.

Анализы остатка висбрекинга проводили по ГОСТ 10585-75 для котельного топлива, в частности, условную вязкость при 80°С - по ГОСТ 6258-52, содержание мехпримесей или нерастворимых в спиртотолуольной смеси веществ по ГОСТ 40585-75. Цвет газойлей определяли на калориметре ЦНТ по ГОСТ 20284-74, остальные анализы проводили по методикам, принятым в нефтепереработке.

Приведенные данные (примеры 1-6) показывают, что предлагаемый способ позволяет снижать вязкость остатка (+180°С) висбрекинга путем повышения давления (температуры) и поддерживания оптимального уровня жидкой фазы в реакторе. При этом полученные остатки (+180°С) по показателям качества: вязкости (ВУ80°C) и мехпримесям соответствуют требованиям стандарта на котельное топливо М 100, где ВУ80°C не более 16; мехпримеси не более 1,5%.

У прототипа (примеры 7, 8) управление режимом работы реактора имеет значительные ограничения по температуре нагрева активированного сырья вследствие начала коксообразования в объеме жидкой фазы, определяемое по росту мехпримесей, поэтому вязкость остатка (+180°С) не соответствует допустимым пределам (19-25>16), несмотря на максимальный уровень заполнения реактора.

Таблица
Показатели работы пилотной установки висбрекинга
№ п.п. Технологический режим в реакторе Условная вязкость остатка (+180°С), ВУ80°C Содержание мехпримесей в остатке (+180°С) висбрекинга, %**
Температура, °С Давление, МПа Высота жидкой фазы, %
1 430 0,6 75 15 0,12
2 430 0,6 50 16 0,1
3 445 0,8 75 14 0,3
4 445 0,8 50 14,5 0,25
5 460 1 75 13 0,4
6 460 1 50 13,5 0,35
7* 380 0,6 75 25 0,4
8* 400 1 75 19 0,8
* - Прототип.
** - Содержание нерастворимых в спиртотолуольной смеси веществ по ГОСТ 10585-75 не более 1,5% (методика определения содержания - по ГОСТ 6370-83).

Таким образом, предлагаемый способ благодаря усовершенствованию управления работы реактора позволяет получить из нефтяных остатков товарный продукт - котельное топливо, соответствующее требованиям стандарта и, кроме того, повысить уровень техники безопасности при эксплуатации установки.

1. Способ переработки нефтяных остатков, включающий нагрев сырья в змеевике печи до температуры 455-500°С, подачу термообработанного сырья в реактор под давлением, вывод газопаровой и жидкой фаз соответственно с верха и низа реактора в ректификационную колонну на разделение, отличающийся тем, что подачу термообработанного сырья в реактор осуществляют тангенциально выше уровня жидкой фазы в реакторе, составляющей 50-75% высоты реактора, причем высоту вышеупомянутого уровня устанавливают путем регулирования вывода жидкой фазы, а давление - путем регулирования вывода газопаровой фазы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вывод газопаровой и жидкой фаз из реактора осуществляют с помощью регулирующих клапанов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способам получения котельного топлива из нефтяных остатков, и может быть использовано для увеличения глубины переработки нефти.

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к трубчатым печам для нагрева нефтяных остатков в процессах висбрекинга, термокрекинга, замедленного коксования.

Изобретение относится к процессам пиролиза углеводородов в присутствии водяного пара под действием электромагнитного излучения сверхвысокочастотного диапазона, при этом водяной пар перед подачей на смешение в проточном режиме предварительно обрабатывают электромагнитным излучением сверхвысокочастотного диапазона мощностью 1000-1600 Вт.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и может быть использовано для переработки тяжелого углеводородного сырья. .

Изобретение относится к области переработки углеводородного сырья. .
Изобретение относится к способам переработки остаточного углеводородного сырья путем висбрекинга и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности.

Изобретение относится к конструкции трубчатой печи и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности для нагрева углеводородных сред.
Изобретение относится к области термической переработки высокомолекулярного углеродсодержащего сырья, в том числе тяжелых нефтесодержащих фракций, смол углепереработки, переработки горючих сланцев, древесины в более легкие соединения с использованием физических методов воздействия, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности для производства как готовых продуктов, так и полупродуктов органического синтеза.

Изобретение относится к химической и нефтехимической промышленности. .

Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к способам переработки тяжелого и остаточного нефтяного сырья путем легкого термоакустического висбрекинга.

Изобретение относится к оборудованию лесохимической промышленности и может быть использовано для сухой перегонки древесины при производстве древесного угля и получении жидких и газообразных продуктов пиролиза древесины, а также любых прочих твердых отходов растительного происхождения

Изобретение относится к устройству трубчатой нагревательной печи и может быть использовано в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности для переработки нефтепродуктов и других углеводородных смесей

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности, к получению нефтяного кокса замедленным коксованием

Изобретение относится к устройствам для очистки змеевика печи от коксоотложений при помощи скреперов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности

Изобретение относится к процессу крекинга углеводородного исходного сырья

Изобретение относится к процессу крекинга углеводородного исходного сырья

Изобретение относится к процессу крекинга углеводородного исходного сырья
Наверх