Способ термоокислительного крекинга тяжелых нефтяных остатков

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

Известен способ переработки ТНО, включающий их обработку газом, содержащим озон, с последующим термическим крекингом полученного продукта при давлении 0,5-3,0 МПа и объемной скорости 1-2 ч-1. Процесс крекинга ведут при температуре 400-430°C (RU 2184761).

Недостатками данного способа является необходимость использования специального оборудования для получения озонсодержащих газов, а также образование в данном случае значительного количества кокса 0.2-0.25% от количества поданных ТНО, что создает проблемы при реализации процесса в непрерывном режиме.

Известна установка для термического крекинга ТНО, в котором поток ТНО предварительно нагревают до 100-200°C, после чего смешивают в инжекторе с воздухом при температуре 50-250°C, давлении 0,5-1 МПа при скорости подачи воздуха 0,1-10 ч-1 , а затем разделяют в сепараторе на два потока: газообразный (отработанный воздух) и жидкий (т.н. активированные ТНО).

Жидкий поток нагревают до 380-410°C в трубчатой печи и направляют в выносной реактор термического крекинга ТНО, где происходит реакция термического крекинга ТНО. Жидкие и парообразные продукты реакции разделяют на фракции в блоке разделения с выделением соответственно углеводородного газа, жидких фракций и тяжелого остатка крекинга.

В зависимости от типа ТНО получают углеводородный газ и светлые фракции: бензиновую (НК-180°C), дизельную (180-350°C) и вакуумный газойль (350-450°C), а также мазут 450°C (в случае использования в качестве исходного сырья прямогонного мазута) или битум (в случае использования в качестве исходного сырья гудрона). Выход продуктов крекинга в патенте не приводят (RU 2232789).

Основным недостатком данной установки является ее сложность.

Известен способ и установка для переработки ТНО, включающий подачу потока предварительно нагретого исходного сырья до 430-450°C в верхнюю часть реактора и подачу предварительно нагретого до 500-530°C воздуха в нижнюю часть реактора, отвод из нижней части реактора тяжелого остатка и подачу его в закалочный аппарат или отпарную колонну и отвод из верхней части легких продуктов крекинга и последующую их подачу в блок разделения (RU 2335525).

При переработке прямогонного мазута при 440°C и давлении 8,5-9 атм при времени контакта 10 мин выход светлых фракций (включая газ) составил 63%, остальное - мазут марки M100.

При переработке нефтяного гудрона с добавкой 5% нефтешламов при 450°C и температуре воздуха 530°C, его расходе 2,8 кг/100 кг сырья, давлении в реакторе 1,2 атм и времени контакта крекинга 9 мин, выход светлых фракций составил 36%, газообразных продуктов 5%, мазут M100 - остальное.

Основным недостатком данного способа и установки является их сложность, а также достаточно высокий выход газообразных продуктов крекинга.

Известен способ термоокислительного крекинга тяжелых нефтяных остатков при повышенной температуре и давлении, включающий предварительный нагрев потоков исходного сырья и кислородсодержащего газа и подачу их в реактор крекинга, в котором перед подачей в реактор нагретые потоки смешивают, а полученную газожидкостную смесь направляют в реактор в виде одного или нескольких потоков.

Проведение процесса данным способом позволяет снизить выход газообразных продуктов до 3.6-4.6% при достаточно высоком выходе (28-37%) светлых фракций (RU 2458967).

Недостатком способа является относительно низкий выход светлых фракций и необходимость использования специальных смесителей жидких ТНО и воздуха.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ переработки ТНО, включающий контакт всего предварительно нагретого потока ТНО с холодным потоком воздуха непосредственно в самом реакторе термического крекинга при 400-420°C при подаче нагретых ТНО в верхнюю часть реактора, а воздуха - в нижнюю часть. Из верхней части реактора отводят поток продуктов, содержащий, в основном, пары светлых фракций углеводородов, углеводороды С15, азот; из нижней части - поток тяжелого остатка крекинга. Оба потока направляют в узел разделения, из верхней части которого отбирают светлые продукты, из нижней части флотский или котельный мазут (RU 2289607, фиг.2). Данный способ не требует использования специальных смесителей и при переработке гудрона выход светлых фракций достигает 30%.

Недостатком способа является относительно низкий выход светлых фракций.

Технической задачей изобретения является увеличение выхода светлых фракций.

Данная задача решается способом переработки тяжелых нефтяных остатков при повышенных температуре и давлении, включающем контакт предварительно нагретого исходного сырья с кислородсодержащим газом в реакторе крекинга, отвод парообразных продуктов крекинга из верхней части реактора и тяжелого остатка крекинга из нижней части реактора, и последующее выделение светлых фракций углеводородов из продуктов крекинга, в котором часть парообразных продуктов, отводимых из верхней части реактора, конденсируют и возвращают в реактор.

Следующие примеры иллюстрируют способ.

Для иллюстрации способа в качестве реактора был использован полый вертикальный аппарат колонного типа объемом 1 л. Однако не противопоказано использование других типов реакторов. Принципиальная схема установки приведена на фигуре 1.

Пример 1 (сравнительный)

Сырье, гудрон Московского НПЗ, из емкости 1, насосом 2, с расходом 2,6 кг/час подают в печь 3, где его нагревают до температуры 450±5°С и после направляют в реактор крекинга 6. Туда же компрессором 4 со скоростью 150 л/час подают предварительно нагретый в печи 5 до температуры 470°С поток воздуха.

За счет одновременного протекания реакций частичного окисления и деструкции сырья температура в реакторе 6 составила 440±5°С. Давление в реакторе - 0.5±0.1 МПа.

Парообразные продукты реакции в смеси с азотом из верхней части реактора 6 без какой-либо конденсации продуктов (в холодильник-конденсатор 7 хладоагент не подают) направляют в среднюю часть ректификационной колонны 9.

Из нижней части реактора 6 по уровню в реакторе отводят тяжелые продукты (поток IV), которые направляют в нижнюю часть ректификационной колонны 9.

Из ректификационной колонны отбирают бензиновую фракцию (НК-180°С) со скоростью 0.15 кг/час (поток V), и дизельную фракцию (180-350°С) со скоростью 0.68 кг/час (поток VI), кубовый остаток (поток VIII) со скоростью 1.66 кг/час, а также газообразные продукты (поток VII), содержащие азот и углеводороды С15 - остальное.

Выход светлых фракций углеводородов составил 31.9%. Выход газообразных продуктов (углеводородов С15) - 4.2%.

Пример 2

Сырье, гудрон Московского НПЗ, из емкости 1, насосом 2, с расходом 2,6 кг/час подают в печь 3, где его нагревают до температуры 450±5°С и после направляют в реактор крекинга 6. Туда же компрессором 4 со скоростью 150 л/час подают предварительно нагретый в печи 5 до температуры 470°С поток воздуха.

Парообразные продукты реакции в смеси с азотом из верхней части реактора 6 частично конденсируют в холодильнике-конденсаторе 7, собранный в сепараторе 8 конденсат в полном объеме со скоростью 0.07 кг/час (поток III) возвращают в реактор крекинга 6, а оставшуюся часть потока парообразных продуктов направляют в среднюю часть ректификационной колонны 9.

За счет одновременного протекания реакций частичного окисления и деструкции сырья, а также за счет возврата в реактор конденсата температура в реакторе 6 составила 435±5°С. Давление в реакторе - 0.5±0.1 МПа.

Из нижней части реактора 6 по уровню в реакторе отводят тяжелые продукты (поток IV), которые направляют в нижнюю часть ректификационной колонны 9.

Из ректификационной колонны отбирают бензиновую фракцию (НК-180°С) со скоростью 0.23 кг/час (поток V), и дизельную фракцию (180-350°С) со скоростью 0.74 кг/час (поток VI), кубовый остаток (поток VIII) со скоростью 1.51 кг/час, а также газообразные продукты (поток VII), содержащие азот и углеводороды С15 - остальное.

Выход светлых фракций углеводородов составил 37.3%. Выход газообразных продуктов (углеводородов С15) - 4.6%.

Пример 3 (сравнительный)

Сырье, мазут Рязанской НПК, из емкости 1, насосом 2, с расходом 1,7 кг/час подают в печь 3, где его нагревают до температуры 455±55°С и после направляют в реактор крекинга 6. Туда же компрессором 4 с расходом 50 л/час подают предварительно нагретый в печи 5 до температуры 470°С поток кислородсодержащего газа состава, %об.: кислород - 45; азот и инерты - остальное.

За счет одновременного протекания реакций частичного окисления и деструкции сырья температура в реакторе 6 составила 445±5°С. Давление в реакторе - 0.8±0.2 МПа.

Парообразные продукты реакции в смеси с азотом из верхней части реактора 6 без какой-либо конденсации продуктов (в холодильник-конденсатор 7 хладоагент не подают) направляют в среднюю часть ректификационной колонны 9.

Из нижней части реактора 6 по уровню отводят тяжелые продукты (поток IV), которые направляют в нижнюю часть ректификационной колонны 9.

Из ректификационной колонны отбирают бензиновую фракцию (НК-180°С) со скоростью 0.16 кг/час (поток V) и дизельную фракцию (180-350°С) со скоростью 0.67 кг/час (поток VI), кубовый остаток (поток VIII) со скоростью 0.8 кг/час, а также газообразные продукты (поток VII), содержащие азот и углеводороды С15 - остальное.

Выход светлых фракций углеводородов составил 48.8%. Выход газообразных продуктов (углеводородов С15) - 4.2%.

Пример 4

Сырье, мазут Рязанской НПК, из емкости 1, насосом 2, с расходом 1,7 кг/час подают в печь 3, где его нагревают до температуры 455±5°С и после направляют в реактор крекинга 6. Туда же компрессором 4 с расходом 50 л/час подают предварительно нагретый в печи 5 до температуры 470°С поток кислородсодержащего газа состава, %об.: кислород - 45; азот и инерты - остальное.

Парообразные продукты реакции в смеси с азотом из верхней части реактора 6 частично конденсируют в холодильнике-конденсаторе 7, собранный в сепараторе 8 конденсат в полном объеме со скоростью 0.14 кг/час (поток III) возвращают в реактор крекинга 6, а оставшуюся часть потока парообразных продуктов направляют в среднюю часть ректификационной колонны 9.

За счет одновременного протекания реакций частичного окисления и деструкции сырья, а также за счет возврата в реактор конденсата температура в реакторе 6 составила 445±5°С. Давление в реакторе - 0.8±0.2 МПа.

Из нижней части реактора 6 по уровню отводят тяжелые продукты (поток IV), которые направляют в нижнюю часть ректификационной колонны 9.

Из ректификационной колонны 9 отбирают бензиновую фракцию (НК-180°С) со скоростью 0.25 кг/час (поток V), и дизельную фракцию (180-350°С) со скоростью 0.73 кг/час (поток VI), кубовый остаток (поток VIII) со скоростью 0.64 кг/час, а также газообразные продукты (поток VII), содержащие азот и углеводороды С15 - остальное.

Выход светлых фракций углеводородов составил 57.6%. Выход газообразных продуктов (углеводородов С15) - 4.7%.

Пример 5 (сравнительный)

Сырье, вакуумный газойль Московского НПЗ, из емкости 1, насосом 2, с расходом 2.1 кг/час подают в печь 3, где его нагревают до температуры 455±5°С и после направляют в реактор крекинга 6. Туда же компрессором 4 подают предварительно нагретый в печи 5 до температуры 460°С поток кислородсодержащего газа состава, %об.: кислород - 40; азот и инерты - остальное, с расходом 80 л/час.

За счет одновременного протекания реакций частичного окисления и деструкции сырья температура в реакторе 6 составила 450±5°С. Давление в реакторе - 1.0±0.2 МПа.

Парообразные продукты реакции в смеси с азотом из верхней части реактора 6 без какой-либо конденсации продуктов (в холодильник-конденсатор 7 хладоагент не подают) направляют в среднюю часть ректификационной колонны 9.

Из нижней части реактора 6 по уровню отводят тяжелые продукты (поток IV), которые направляют в нижнюю часть ректификационной колонны 9.

Из ректификационной колонны отбирают бензиновую фракцию (НК-180°С) со скоростью 0.23 кг/час (поток V), и дизельную фракцию (180-360°С) со скоростью 0,98 кг/час (поток VI), кубовый остаток (поток VIII) со скоростью 0.80 кг/час, а также газообразные продукты (поток VII), содержащие азот и углеводороды С15 - остальное.

Выход светлых фракций углеводородов составил 57.6%. Выход газообразных продуктов (углеводородов С15) - 4.2%.

Пример 6

Сырье, вакуумный газойль Московского НПЗ, из емкости 1, насосом 2, с расходом 2.1 кг/час подают в печь 3, где его нагревают до температуры 455±5°С и после направляют в реактор крекинга 6. Туда же компрессором 4 подают предварительно нагретый в печи 5 до температуры 460°С поток кислородсодержащего газа состава, %об.: кислород - 40; азот и инерты - остальное, с расходом 80 л/час.

Парообразные продукты реакции в смеси с азотом из верхней части реактора 6 частично конденсируют в холодильнике-конденсаторе 7, собранный в сепараторе 8 конденсат в полном объеме со скоростью 0.15 кг/час (поток III) возвращают в реактор крекинга 6, а оставшуюся часть потока парообразных продуктов направляют в среднюю часть ректификационной колонны 9.

За счет одновременного протекания реакций частичного окисления и деструкции сырья, а также за счет возврата в реактор конденсата температура в реакторе 6 составила 450±5°С. Давление в реакторе - 1.0±0.2 МПа.

Из нижней части реактора 6 по уровню отводят тяжелые продукты (поток IV), которые направляют в нижнюю часть ректификационной колонны 9.

Из ректификационной колонны отбирают бензиновую фракцию (НК-180°С) со скоростью 0.27 кг/час (поток V), и дизельную фракцию (180-360°С) со скоростью 1.15 кг/час (поток VI), кубовый остаток (поток VIII) со скоростью 0.58 кг/час, а также газообразные продукты (поток VII), содержащие азот и углеводороды С15 - остальное.

Выход светлых фракций углеводородов составил 67.6%. Выход газообразных продуктов (углеводородов С15) - 4.7%.

Проведение процесса данным способом позволяет увеличить выход светлых фракций при переработке гудрона - с 31.9 до 37.3%; мазута - с 48.8 до 57.6%; вакуумного газойля - с 57.6 до 67.6%абс.


Способ переработки тяжелых нефтяных остатков при повышенной температуре и давлении, включающий 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, отличающийся тем, что часть парообразных продуктов, отводимых из верхней части реактора, конденсируют и возвращают в реактор.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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 С3-С4.

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 получения этилена из углеводородного сырья, включающему пиролиз сырья в реакционном змеевике камеры радиации трубчатой печи в присутствии водяного пара.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. .

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и может быть использовано для переработки тяжелого углеводородного сырья, нефти, остаточного нефтяного сырья, нефтеконцетратов, выделенных из нефтесодержащих отходов.

Изобретение относится к способу селективного и/или неселективного испарения и/или разложения, в частности, углеводородных соединений в жидкой форме. .

Изобретение относится к способу подготовки дистиллятного сырья для производства кокса и позволяет повысить выход сырья для производства кокса. .

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