Способ подготовки тяжелого углеводородного сырья к термической конверсии


 


Владельцы патента RU 2522303:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к способу термической конверсии тяжелого углеводородного сырья и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа подготовки тяжелого углеводородного сырья к термической конверсии, включающего предварительный нагрев и смешение тяжелого углеводородного сырья с циркулирующей частью (рециркулятом) продукта дегидроциклодимеризации газа термической конверсии, предварительно очищенного от сероводорода, возможно, смешанного с углеводородными газами, содержащими, предпочтительно, углеводороды С34. Рециркулят получают путем охлаждения продукта дегидроциклодимеризации, его сепарации с получением газа и жидкого продукта, разделения газа сепарации на балансовую часть и циркулирующую часть, которую смешивают с жидким продуктом сепарации. Балансовую часть газа сепарации используют в качестве топлива для собственных нужд. Технический результат - увеличение выхода светлых продуктов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к способам термической конверсии тяжелого углеводородного сырья и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности при подготовке к термической переработке тяжелых нефтяных остатков, отработанных синтетических и минеральных масел, нефтеконцентратов, выделенных из нефтесодержащих отходов, с целью получения светлых продуктов.

Переработка тяжелого углеводородного сырья методами термической конверсии позволяет получать газообразные, светлые и темные продукты. Потенциал выхода наиболее ценных светлых продуктов определяется, прежде всего, соотношением водород/углерод в сырье, а также балансом водорода и углерода в продуктах. Светлые, и, особенно, газообразные продукты, характеризуются повышенным относительным содержанием водорода, а темные продукты - пониженным. Поэтому снижение выхода газообразных продуктов при прочих равных условиях увеличивает выход светлых продуктов. Аналогичный эффект дают и другие методы, позволяющие увеличить относительное содержание водорода в сырье.

Для этой цели, в частности, используют предварительную подготовку сырья, включающую смешение с добавками, богатыми водородом (донорноводородными добавками), или с добавками, позволяющими проводить переработку при более низкой температуре, что снижает выход газообразных продуктов.

Известен способ комплексной термохимической переработки тяжелых нефтяных остатков и гумитов [Патент РФ №2285716, опубл. 20.10.2006 г., МПК C10G 47/14], предусматривающий подготовку тяжелого углеводородного сырья (мазутов и гудронов) путем смешения с 33-66% масс. донорноводородной добавки, в качестве которой используют парафин или смесь парафина и тетралина. При термической переработке мазута арланской нефти в смеси с эквимолярным количеством парафина способ позволяет получить 6,8% газов C1-C4, 75,3% дистиллята (в том числе 58,7% светлых продуктов, выкипающих до 360°С) и 17,5% крекинг-остатка.

Недостатками способа является низкий выход светлых продуктов и необходимость использования большого количества дорогостоящей донорноводородной добавки.

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности является способ переработки тяжелого углеводородного сырья [Патент РФ №2398811, опубл. 10.09.2010 г., МПК C10G 9/14], принятый в качестве прототипа. Способ предусматривает подготовку тяжелого углеводородного сырья к термической конверсии путем предварительного нагрева, смешения с раствором серы в жидкой светлой фракции (рециркулятом) и последующего разделения полученной смеси на углеводородные пары, и остаточную фракцию, содержащую элементную серу, подвергаемую далее термической конверсии. При переработке тяжелого углеводородного сырья с плотностью 920 кг/м3 способ позволяет получить, % масс.: газ - 3-4%, бензиновой фракции 9-12%, дизельной фракции 53-60%, то есть в сумме 62-73% светлых продуктов.

Недостатком способа является низкий выход светлых продуктов.

Задача изобретения - увеличение выхода светлых продуктов.

Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении предлагаемого способа - увеличение выхода светлых продуктов за счет подготовки тяжелого углеводородного сырья путем нагрева и смешения с продуктом дегидроциклодимеризации газа термической конверсии, предварительно очищенного от сероводорода, содержащим водород и ароматизированную бензиновую фракцию.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, предусматривающем предварительный нагрев и смешение тяжелого углеводородного сырья с рециркулятом, особенностью является то, что в качестве рециркулята используют часть продукта дегидроциклодимеризации газа термической конверсии, предварительно очищенного от сероводорода, при этом рециркулят получают путем охлаждения продукта дегидроциклодимеризации, его сепарации с получением газа и жидкого продукта, разделения газа на балансовую часть и циркулирующую часть, которую смешивают с жидким продуктом сепарации.

При возможности в качестве рециркулята целесообразно использовать часть продукта дегидроциклодимеризации газа термической конверсии, предварительно очищенного от сероводорода, в смеси с другими углеводородными газами, содержащими, предпочтительно, углеводороды С34.

В заявляемом способе использование в качестве рециркулята части продукта дегидроциклодимеризации газа термической конверсии, предварительно очищенного от сероводорода, позволяет повысить выход светлых продуктов за счет добавления к продуктам бензиновых фракций, содержавшихся в рециркуляте, а также за счет гидрогенолиза тяжелых углеводородов сырья водородом, содержащимся в рециркуляте, с получением дополнительного количества светлых продуктов.

При каталитической дегидроциклодимеризации углеводородных газов, к которым относится газ термической конверсии, осуществляемой по известному методу, из низкомолекулярных углеводородов газа образуются преимущественно ароматические углеводороды и водород по реакции типа: 2С3Н86Н6+5Н2. Суммарный выход углеводородов C5+ при этом зависит от состава исходного газа и достигает 60% масс. и более, выход водорода достигает 2,5-3% масс., остальное - метан и этан. Углеводороды С5+ катализата являются добавкой к светлым продуктам, увеличивая их выход. Водород участвует в реакциях гидрогенолиза тяжелых углеводородов сырья, приводящих к образованию более легких углеводородов, содержащихся в светлых продуктах. Как правило, выход более легких углеводородов при гидрогенолизе тяжелых углеводородов более чем на порядок превосходит химический расход водорода в реакциях гидрогенолиза.

Предлагаемый способ также позволяет вовлечь в переработку и другие углеводородсодержащие газы нефтеперерабатывающего производства, содержащие, предпочтительно, углеводороды С34, за счет чего увеличить суммарный выход светлых продуктов на НПЗ.

Охлаждение, сепарация и выделение балансовой части газа дегидроциклодимеризации, выводимой с установки, позволяет вывести из процесса побочные продукты дегидроциклодимеризации - метан и этан, стабилизировать расход рециклового потока и получить топливо для энергообеспечения процессов дегидроциклодимеризации и термической конверсии.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Для подготовки тяжелого углеводородного сырья к переработке методом термической конверсии тяжелое углеводородное сырье (I) подогревают продуктами его переработки на блоке теплообмена 1 (условно показан один теплообменник) и смешивают с рециркулятом (II).

Далее полученную смесь (III) подвергают термической конверсии по известному способу на блоке 2 с получением остатка (IV) и паров термической конверсии (V), которые фракционируют на блоке 3 (условно показана одна колонна) с выделением газа (VI), светлых продуктов (VII) (условно показан один продукт) и остатка (VIII), возвращаемого на термическую конверсию.

Газ (VI) термической конверсии, содержащий сероводород и легкие углеводороды, на блоке 4 очищают от сероводорода известным способом, например с выделением серы (X), и на блоке 5, возможно, в смеси с другими углеводородными газами, содержащими, предпочтительно, углеводороды С34 (IX), подвергают дегидроциклодимеризации по известному способу с получением продукта (XI), который после охлаждения (на схеме не показано) сепарируют в сепараторе 5 на жидкость и газ, балансовую часть которого (XII) используют в качестве топлива для собственных нужд, а смесь жидкости и циркулирующей части газа в качестве рециркулята (II) направляют на смешение с тяжелым углеводородным сырьем (I).

Сущность изобретения иллюстрируется следующим примером. Тяжелое углеводородное сырье (мазут нефти Иреляхского НГМ плотностью 920 кг/м3 при 20°С, 100%, здесь и далее % масс.) подогревают продуктами переработки до 280°С, смешивают с 6,5% газожидкостной смеси рециркулята, подвергают термической конверсии при давлении и температуре термической конверсии, после фракционирования продуктов которой получают 8,1% газа, 14% бензиновой фракции н.к. - 180°С, 63,7% дизельной фракции 180-360°С и 21% остатка. Газ очищают от сероводорода с получением 0,3% серы и подвергают дегидроциклодимеризации при давлении и температуре дегидроциклодимеризации, а продукт охлаждают и сепарируют с выделением 1,3% балансового топливного газа и 6,5% газожидкостной смеси рециркулята. Выход светлых продуктов составил 77,7%.

Из примера видно, что предлагаемый способ подготовки сырья позволяет получать при термической конверсии светлые продукты с более высоким выходом относительно известных способов, и может быть использован в нефтеперерабатывающей промышленности.

1. Способ подготовки тяжелого углеводородного сырья к термической конверсии, включающий его предварительный нагрев и смешение с рециркулятом, отличающийся тем, что в качестве рециркулята используют часть продукта дегидроциклодимеризации газа термической конверсии, предварительно очищенного от сероводорода, при этом рециркулят получают путем охлаждения продукта дегидроциклодимеризации, его сепарации с получением газа и жидкого продукта, разделения газа сепарации на балансовую часть и циркулирующую часть, которую смешивают с жидким продуктом сепарации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве рециркулята используют часть продукта дегидроциклодимеризации газа термической конверсии, предварительно очищенного от сероводорода, в смеси с углеводородными газами, содержащими, предпочтительно, углеводороды С34.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области переработки тяжелого нефтяного сырья. Изобретение касается способа переработки тяжелого углеводородного сырья, в котором нагревают перерабатываемое сырье и параллельно готовят перегретый водяной пар, нагретое перерабатываемое сырье и перегретый водяной пар подают в первую реакционную камеру реактора, имеющего две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой реакционные камеры, при этом объем первой реакционной камеры меньше объема второй реакционной камеры, и диаметр и объем второй реакционной камеры обеспечивают снижение давления и температуры реакционной смеси, температуру перерабатываемого сырья устанавливают меньше температуры в первой реакционной камере, а температуру водяного пара устанавливают выше температуры в первой реакционной камере, температура и давление перерабатываемого сырья, температура и давление перегретого водяного пара устанавливаются на значения, достаточные для осуществления термического крекинга, по меньшей мере, части углеводородного сырья в первой реакционной камере, при этом обеспечивают среднее время пребывания реакционной смеси в первой реакционной камере менее 0,1 секунды и среднее время пребывания реакционной смеси во второй реакционной камере не менее 10 секунд, выводят продукты реакции из второй реакционной камеры реактора.

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к переработке тяжелых нефтяных остатков (ТНО) для получения светлых нефтепродуктов. Изобретение касается способа, включающего предварительный нагрев потоков тяжелых нефтяных остатков и кислородсодержащего газа до температуры 430-460°С, смешение их и подачу полученной парожидкостной смеси в реактор крекинга в виде одного или нескольких потоков, по крайней мере, через один или несколько тангенциально расположенных патрубков.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа термической конверсии тяжелого углеводородного сырья, проводимого в непрерывном режиме, в качестве фракции крекинга используют пары термолиза, а тяжелое углеводородное сырье предварительно нагревают продуктами процесса, смесь тяжелого углеводородного сырья с парами термолиза фракционируют с получением газа и светлых продуктов, выводимых с установки, вакуумного остатка и тяжелой газойлевой фракции, которую смешивают с остатком первой стадии термолиза, нагревают в крекинг-печи до температуры не выше 480°C и сепарируют с получением паров сепарации и остатка сепарации, последний далее подвергают термолизу в три стадии.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. .

Изобретение относится к области переработки высокомолекулярного углеродсодержащего сырья, в том числе тяжелых нефтесодержащих фракций (мазута, отработанных моторных или смазочных масел, нефтешламов и т.п.), смол углепереработки, переработки горючих сланцев, древесины и т.п.

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к переработке тяжелых нефтяных остатков (ТНО) для получения светлых нефтепродуктов. .

Изобретение относится к способу термического крекинга с тяжелым минеральным маслом при нагнетании перегретого водяного пара в реакционную камеру для термического крекинга с образованием масляных фракций и пека, в котором перегретый водяной пар нагнетается в реакционную камеру из ее донной секции таким образом, что перегретый водяной пар создает циркуляционный поток вокруг центральной оси корпуса реакционной камеры.
Изобретение относится к дегидрированию и пиролизу углеводородов в присутствии водяного пара. .

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 устройству для получения непредельных углеводородов из углеводородного сырья. Устройство состоит из генератора горячих газов, патрубков подачи окислителя и горючего, узла зажигания, реакционной камеры, снабженной узлом подачи углеводородного сырья, закалочной камеры, снабженной патрубками подачи закалочного компонента. При этом устройство характеризуется тем, что устройство дополнительно снабжено испарителем-нагревателем сырья, установленным по греющему телу на выходе закалочной камеры, снабженного патрубком подачи жидкого сырья и соединенным газоводом с узлом подачи сырья в реакционную камеру, узел подачи сырья выполнен в виде смесителя из блока двухкомпонентных газ-газовых форсунок, реакционная и закалочная камеры снабжены кольцами - активаторами перемешивания потока, а на входе в закалочную камеру установлен смеситель реакционной смеси с закалочным компонентом, выполненным в виде блока двухкомпонентных газожидкостных форсунок. Предлагаемое устройство позволяет получить по сравнению с используемыми в настоящее время более высокий удельный выход непредельных углеводородов, преимущественно этилена, сократить удельные расходы горючего и окислителя, снизить стоимость получаемых продуктов. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к способу получения легких олефинов. При этом способ включает: (a) пропускание оксигенатного сырья в реактор превращения оксигенатов в олефины, чтобы оксигенатное сырье контактировало с молекулярно-ситовым катализатором и превращалось в легкие олефины, которые выгружаются из реактора превращения оксигенатов в олефины в виде исходящего потока; (b) разделение исходящего потока на первый поток легких олефинов, отделенный от первого потока, содержащего С4 и более тяжелые углеводороды; (c) селективное гидрирование и последующий крекинг первого потока, содержащего С4 и более тяжелые углеводороды, во втором реакторе крекинга олефинов, используя катализатор крекинга олефинов, с образованием первого исходящего потока газов крекинга, содержащего легкие олефины; (d) отдельный крекинг углеводородного потока с образованием второго исходящего потока газов крекинга, содержащего легкие олефины, и отдельного потока пиролизного газа, содержащего С4 и более тяжелые углеводороды; (e) совместное фракционирование первого и второго исходящих потоков газов крекинга, чтобы получить второй поток, содержащий легкие олефины, отделенный от второго потока, содержащего С4 и более тяжелые углеводороды; (f) совместное кондиционирование первого потока и второго потока, содержащего легкие олефины, с целью удаления кислых газов и получения кондиционированного потока; и (g) разделение кондиционированного потока на поток этиленового продукта, поток пропиленового продукта и поток, содержащий углеводороды С4. Настоящий способ является усовершенствованием способа получения легких олефинов, достигаемым путем разумного объединения установки превращения оксигенатов в олефины (МВОЛ) с установкой пиролиза углеводородов. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу преобразования углерода в оксид углерода. Данный способ включает приведение углерода в контакт с паром в присутствии материала со структурой типа карнегиита, имеющего формулу (Na2O)xNa2[Al2Si2O8], где 0<х≤1. Предлагаемый способ позволяет эффективно снизить количество коксовых отложений. Изобретение также относится к способу крекинга углеводородов, а также устройству для крекинга углеводородов. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл., 4 пр.

Изобретение относится к способу переработки тяжелых нефтяных остатков при повышенной температуре и давлении, включающему контакт предварительно нагретого исходного сырья с кислородсодержащим газом в реакторе крекинга, отвод парообразных продуктов из верхней части реактора крекинга и тяжелого остатка крекинга из нижней части реактора и последующее выделение светлых фракций углеводородов ректификацией. Способ характеризуется тем, что часть парообразных продуктов, отводимых из верхней части реактора, конденсируют и возвращают в реактор. Использование предлагаемого изобретения позволяет увеличить выход светлых фракций. 1 ил., 6 пр.

Изобретение относится к способу производства олефинов и бензина с низким содержанием бензола из нафты. Способ включает стадии: 1) проведение экстрактивной перегонки нафты с получением нефтяного экстракта, содержащего циклоалканы и ароматические углеводороды, и очищенной нефти, содержащей алканы и C6-циклоалканы, при этом весовое отношение между C6-циклоалканами, содержащимися в очищенной нефти, и C6-циклоалканами, содержащимися в нафте, составляет 80-95%; 2) контактирование нефтяного экстракта с катализатором риформинга в реакционных условиях каталитического риформинга: 0,01-3,0 МПа, 300-600°C, молярное отношение водород/углеводороды 0,5-20 и объемная (волюмометрическая) скорость 0,1-50 час-1, с получением риформата с низким содержанием бензола; 3) подача очищенной нефти в установку парового крекинга для осуществления реакции крекинга с получением легких олефинов. Способ приводит к повышенной степени использования нафты и к получению компонента бензина с низким содержанием бензола вдобавок к производству из нафты этилена, пропилена и бутадиена с повышенными выходами. 13 з.п. ф-лы, 2 ил., 7 табл., 9 пр.
Наверх