Способ каталитической конверсии углеводородного сырья



Способ каталитической конверсии углеводородного сырья
Способ каталитической конверсии углеводородного сырья
Способ каталитической конверсии углеводородного сырья
Способ каталитической конверсии углеводородного сырья
Способ каталитической конверсии углеводородного сырья
Способ каталитической конверсии углеводородного сырья
Способ каталитической конверсии углеводородного сырья
Способ каталитической конверсии углеводородного сырья
Способ каталитической конверсии углеводородного сырья
Способ каталитической конверсии углеводородного сырья

 


Владельцы патента RU 2598074:

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслям промышленности, в частности к способам переработки тяжелых нефтей и битумов. Способ каталитической конверсии углеводородного сырья включает контактирование в конверторе углеводородного сырья в псевдоожиженном слое с регенерированным катализатором с получением продуктов крекинга и закоксованного катализатора, выжигание кокса из закоксованного катализатора с получением регенерированного катализатора и отходящих газов, осуществление перегрева водяного пара за счет теплообмена водяного пара с отходящими газами с получением перегретого водяного пара, где получение продуктов крекинга ведут в присутствии водородсодержащего газа, получение водородсодержащего газа осуществляют путем парового каталитического риформинга, который проводят при подводе указанного перегретого водяного пара и метансодержащих газов, полученный водородсодержащий газ дополнительно нагревают отходящими газами и подают в конвертор. Техническим результатом является снижение расхода энергоресурсов, расширение возможности переработки тяжелой нефти, повышение эффективности получения легких продуктов, снижение расхода катализатора, улучшение экономических показателей переработки тяжелой нефти, повышение выхода целевых продуктов. 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл.

 

Область техники

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности, в частности к способам переработки тяжелых нефтей и битумов.

Уровень техники

Современные тенденции развития процесса каталитического крекинга связаны с переработкой утяжеленного нефтяного сырья и остатков, совмещением топливного и нефтехимического вариантов (производство бензина, дизельного топлива, пропилена) и сокращением контакта сырья и катализатора. Перспективными являются разработки российских ученых по развитию процесса гидрокрекинга, в том числе увеличение выхода жидких продуктов, что предполагает осуществление процесса в трехфазном и движущемся слое катализатора. Однако, предлагаемые в настоящее время на рынке процессы гидропереработки на традиционных гетерогенных катализаторах из-за высокого содержания в сырье металлов, высокомолекулярных смолистых веществ и асфальтенов характеризуются рядом существенных недостатков, а именно невысокой конверсией сырья, высоким используемым давлением водорода, быстрой дезактивацией катализатора и блокированием его поверхности из-за быстро протекающих реакций коксования и накопления металлов на его поверхности / Хаджиев С.Н., Герзелиев И.М., Капустин В.М. и др. Каталитический крекинг в составе современных комплексов глубокой переработки нефти // Нефтехимия. - 2011. - Т. 51, №1/.

Из уровня техники известен способ подготовки и глубокой переработки углеводородного сырья, включающий нагрев сырья и водорода, получение конечных продуктов, отличающийся тем, что жидкое (нефть, мазут, остатки нефтепереработки и нефтехимии) исходное сырье нагревают до температуры выше 20-50°С и подвергают термическому и/или термомеханическому (некаталитическому) крекингу, молекулярный водород и/или легкие водородсодержащие среды, обогащенные водородом (природный или попутный газ, газ и легкие фракции нефтепереработки и нефтехимии), при необходимости подогревают отдельно от сырья, направляют при большем давлении, чем давление на стадии нагрева и крекинга, на стадию получения активного атомарного водорода и/или легких радикалов в реактор или пакет реакторов с нагретым до необходимой температуры катализатором, после которого полученные активный водород и/или легкие радикалы направляют в зону нагрева и крекинга сырья для проведения реакции, продукты реакции направляют на стадию разделения, часть газовых и легких фракций, а также непрореагировавшего водорода и/или легких водородосодержащих исходных сред после стадии разделения направляют в начало процесса и вводят в исходное сырье, легкие целевые фракции реакции после стадии разделения, преимущественно с температурой конца кипения до 350-360°С, частично или полностью направляют на стадию получения легких целевых товарных продуктов (сжиженный газ, бензин, керосин, дизельное топливо) и/или частично возвращают и вводят в исходное сырье, тяжелый остаток после стадии разделения, преимущественно с температурой начала кипения 360°С и выше, частично или полностью направляют для получения тяжелых товарных продуктов (битума, кокса) и, возможно, частично или полностью направляют на повторную обработку по данному способу в начало процесса вместе с исходным сырьем, при этом стадии нагрева и крекинга сырья и/или остатка разделения, нагрева водорода и/или водородсодержащих сред и катализатора, получения активного атомарного водорода и/или легких радикалов и разделения на легкую часть и тяжелый остаток совмещены в одном аппарате, а отношение поверхности реактора или реакторов с катализатором к объему зоны нагрева и/или крекинга сырья должно быть увеличено так, чтобы максимально увеличить область взаимодействия (реакции) атомарного водорода и/или легких радикалов и нагретого или крекируемого углеводородного сырья для эффективного использования реагирующих продуктов (см. патент РФ №2387697 на изобретение, опубл. 27.04.2010).

Недостатком данного способа является недостаточная эффективность нефтепереработки, так как одновременно в реакторе происходят как быстрые так и медленные процессы, а для получения активного атомарного водорода возникает непроизводительный расход энергии, т.е. большая энергозатратность.

Из уровня техники известен способ каталитической конверсии в реакторе для каталитической конверсии, включающим одну или несколько реакционных зон для проведения реакции, где исходное сырье в виде углеводородного масла подвергают реакции каталитической конверсии в присутствии ингибитора, и отделяют пар реагента, произвольно содержащего ингибитор, от кокса, нанесенного на катализатор, а целевое изделие, содержащее этилен и пропилен, получают путем отделения пара реагента, катализатор отделяют от кокса и восстанавливают для повторного использования в реакторе, причем отношение ингибитора к исходному сырью составляет 0,001-15% по весу, ингибитор выбирают из вещества, обладающего способностью вырабатывать водород или имеющего восстановительную способность, или обладающего адсорбционной способностью на активном центре кислотных катализаторов и их смесей, причем вещество, обладающее способностью вырабатывать водород или содержащее водород, выбирают из водорода, тетрагидронафталена, декалина, каталитического сухого крекинг-газа, коксового сухого газа и их смесей, веществом, обладающим восстановительной способностью, является окись углерода, а вещество, обладающее адсорбционной способностью на активном центре кислотных катализаторов, выбирают из метанола, этилового спирта, аммиака, пиридина и их смесей (см. патент РФ №2417976 на изобретение, опубл. 10.05.2011).

Техническое решение ограничено получением олефинов. Кроме того, слишком велики затраты энергии на получение водорода и разложение ингибиторов, что снижает эффективность процесса.

Из уровня техники известен способ переработки углеводородного сырья, заключающийся в том, что нагревают перерабатываемое сырье до температуры в интервале от на 30°С меньше до на 15°С больше температуры начала термического разложения углеводородного сырья, параллельно готовят перегретый водяной пар с температурой от 500°С до 800°С, нагретое перерабатываемое сырье и перегретый водяной пар подают в полый реактор, имеющий две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой реакционные камеры, при этом объем первой реакционной камеры меньше объема второй реакционной камеры, в котором происходит реакция термического крекинга сырья, 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 реактора. Перерабатывают тяжелое углеводородное сырье, такое как тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы, и нефтяные остатки, таких как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе (см. патент РФ №2518080 на изобретение, опубл. 10.06.2014).

Недостатком способа является необходимость расхода жидкого топлива для подготовки перегретого водяного пара с температурой от 500°С до 800°С и ограниченная возможность получения ценных легких фракций в связи с отсутствием каталитического воздействия на процесс, что увеличивает затраты на реализацию способа и снижает его эффективность.

Частично эти недостатки решены в способе конверсии углеводородных фракций нефтяного происхождения в высококачественные смеси углеводородов в качестве топлива, который включает следующие стадии:

- каталитический крекинг углеводородной фракции в псевдоожиженном слое катализатора (ККП) при температуре от 400 до 650°С и при давлении от 100 до 500 кПа (от 1 до 5 бар) в присутствии содержащего цеолит ЕК8-10 катализатора, где указанный катализатор содержит по меньшей мере два компонента, где указанные компоненты представляют катализаторов каталитического крекинга (а) компонент, содержащий один или более катализаторов каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, и (б) компонент, содержащий цеолит ЕК8-10, для получения легкого рециклового газойля (ЛРГ),

- гидроочистка легкого рециклового газойля,

- взаимодействие гидроочищенного легкого рециклового газойля, полученного на предыдущей стадии гидроочистки, с водородом в присутствии каталитической системы (см. патент РФ №2518119 на изобретение, опубл. 10.06.2014).

Техническое решение ограничено воздействием водорода только на один из продуктов каталитического крекинга углеводородной фракции в псевдоожиженном слое катализатора, что ограничивает использование тяжелой нефти, приводит к повышенному расходу катализаторов каталитического крекинга, снижает возможности подготовки сырья нагретым теплоносителем, что ухудшает применимость способа.

Более эффективен способ каталитической конверсии углеводородного сырья, включающий контактирование углеводородного сырья с регенерированным катализатором с получением продуктов крекинга и закоксованного катализатора; выжигание кокса из закоксованного катализатора с получением регенерированного катализатора и отходящих газов; и осуществление теплообмена указанного углеводородного сырья и указанных отходящих газов для нагревания указанного углеводородного сырья перед контактированием указанного углеводородного сырья с регенерированным катализатором. Кроме того, способ дополнительно включает осуществление перегрева водяного пара за счет теплообмена указанного водяного пара с указанными отходящими газами (см. патент РФ №2491321 на изобретение, опубл. 27.08.2013 - прототип).

Недостатком способа-прототипа является ограничение возможностей гидрогенизационного и крекирующего воздействия на нефть, что существенно снижает возможность переработки тяжелой нефти и эффективность получения легких продуктов, а также повышенный расход катализатора.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом заявленного изобретения является снижение расхода энергоресурсов, расширение возможности переработки тяжелой нефти, повышение эффективности получения легких продуктов, снижение расхода катализатора, улучшение экономических показателей переработки тяжелой нефти, повышение выхода целевых продуктов.

Технический результат достигается тем, что способ каталитической конверсии углеводородного сырья включает контактирование в конверторе углеводородного сырья с регенерированным катализатором с получением продуктов крекинга и закоксованного катализатора, выжигание кокса из закоксованного катализатора с получением регенерированного катализатора и отходящих газов, и осуществление перегрева водяного пара за счет теплообмена водяного пара с отходящими газами, при этом получение продуктов крекинга ведут в присутствии водородсодержащего газа, нагретого отходящими газами.

В предпочтительном варианте, получение водородсодержащего газа осуществляют путем парового каталитического риформинга, который проводят при подводе перегретого водяного пара и метансодержащих газов, нагретых тепловой энергией от стороннего энергоисточника, в котором сжигают ядерное и/или органическое топливо. В качестве сырья для получения водородсодержащего газа используют попутный нефтяной газ или нефтезаводские газы. Питательную воду для получения перегретого водяного пара подают из резервуара, пополняемого конденсатом, выделяемым из продуктов конверсии. Температурный режим каталитической конверсии в конвертере поддерживают изменением расхода и состава водородсодержащего газа. Подвод водородсодержащего газа ведут периодически, подавая в промежутках в конвертор регенерированный катализатор. Каталитическую конверсию углеводородного сырья в конвертере ведут в псевдоожиженном слое регенерированного катализатора при температуре от 400 до 650°С и при давлении от 100 до 5000 кПа в присутствии содержащего цеолит катализатора. В качестве углеводородного сырья используют тяжелые, сверхтяжелые или сверхвязкие нефти, природные битумы или нефтяные остатки, например: остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием; остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, или остатки процесса висбрекинга.

Краткое описание чертежей

Признаки и сущность заявленного изобретения поясняются в последующем детальном описании, иллюстрируемом чертежом, где показано следующее:

На чертеже дана схема реализации способа, где

1 - углеводородное сырье;

2 - конвертор;

3 - нагретый водород содержащий газ;

4 - регенерированный катализатор;

5 - продукты крекинга;

6 - газы крекинга;

7 - регенератор;

8 - подвод воздуха;

9 - отходящие газы;

10 - нагреватель;

11 - питательная вода;

12 - перегретый водяной пар;

13 - смеситель;

14 - метансодержащие газы;

15 - парогазовая смесь;

16 - реформер;

17 - теплоноситель;

18 - энергоисточник.

Осуществление и примеры реализации изобретения

Примером реализации изобретения служит способ разработки залежи тяжелой нефти, описанный ниже.

В излагаемом примере осуществления изобретения в качестве углеводородного сырья используют тяжелые нефти, в качестве метансодержащих газов используют нефтезаводские газы.

Способ осуществляется следующим образом.

Углеводородное сырье 1 подают в конвертор 2, в который снизу подводят также нагретый водородсодержащий газ 3 и регенерированный катализатор 4. В конверторе 2 осуществляют контактирование углеводородного сырья 1 с регенерированным катализатором 4 с получением продуктов крекинга 5, газов крекинга 6 и закоксованного катализатора, который выводят из конвертора 2 и подают в регенератор 7, в который одновременно подводят воздух 8. В регенераторе 7 ведут выжигание кокса из закоксованного катализатора с получением регенерированного катализатора 4 и отходящих газов 9, которые направляют в нагреватель 10, где тепловая энергия отходящих газов 9 передается питательной воде 11 с получением перегретого водяного пара 12, направляемого в смеситель 13, в который подают также метансодержащие газы 14 с образованием парогазовой смеси 15, направляемой в реформер 16, в котором проводят паровой каталитический риформинг за счет подвода тепла с помощью теплоносителя 17 от энергоисточника 18, в котором сжигают ядерное и/или органическое топливо. В результате парового каталитического риформинга в реформере 16 получают нагретый водородсодержащий газ 3, который направляют на дополнительный нагрев в нагреватель 10, а затем подают в конвертор 2. Питательную воду 11 для получения перегретого водяного пара 12 смешивают с конденсатом, выделяемым из продуктов крекинга 5.

Температурный режим конверсии в конверторе 2 поддерживают изменением расхода и состава нагретого водородсодержащего газа 3, подвод которого могут вести периодически, подавая в промежутках в конвертор 2 регенерированный катализатор 4. Каталитическую конверсию углеводородного сырья ведут в конверторе 2 в псевдоожиженном слое регенерированного катализатора 4 при температуре от 400 до 650°С и при давлении от 100 до 5000 кПа (от 1 до 50 бар) в присутствии содержащего цеолит катализатора.

Ниже приведены результаты расчета технологии получения нагретого водородсодержащего газа 3 в соответствии с изложенным способом.

В качестве метансодержащих газов 14 используют нефтезаводские газы, паровой каталитический риформинг которых проводят в смеси с перегретым водяным паром 12 и тепловой энергии от теплоносителя 17, нагретого от стороннего энергоисточника 18, в котором сжигают ядерное и/или органическое топливо.

В качестве продуктов каталитической конверсии углеводородного сырья 1 в конверторе 2 образуются продукты крекинга 5 и газы крекинга 6, общий состав которых приведен в таблице 1 в масс. %.

Помимо газов крекинга 6 нефтезаводские газы образуются также и в других процессах нефтепереработки, входящих обычно в состав комплекса, что отражено в данных таблицы 2, где представлен состав углеводородных газов процессов переработки нефти, % мол. [см. Крекинг нефтяных фракций на цеолитсодержащих катализаторах. Под. ред. С.Н. Хаджиева. М.: Химия, 1982].

Смесь нефтезаводских газов [http://monomers-book.ru/book/3-1], образующаяся на современном нефтеперерабатывающем заводе, как правило, имеет состав, приведенный в таблице 3 (в мол. %):

Сероводород перед риформингом подлежит удалению, поскольку он служит ядом для катализатора. Желательно выделить так же как подлежащие дальнейшей нефтехимической переработке пропилен и этилен.

В табл. 4 приведены выход и состав газов в различных процессах переработки нефти [http://monomers-book.ru/book/3-1].

В расчетах далее определен состав метансодержащих газов 14, приведенный в таблице 5.

Расчет проведен для производительности технологии в 1000 м3/час водородсодержащего газа 3.

Таким образом, как показали расчеты, из 603 м3/час метансодержащих газов 14 в указанном способе производят 1017 м3/час водородсодержащего газа 3, направляемого в конвертор 2 для каталитической конверсии тяжелой нефти. При этом в составе водородсодержащего газа 3 в конвертор 2 подается 2128 м3/час водяного пара, 472 м3/час метана, 429 м3/час водорода, 102 м3/час диоксида углерода.

За счет высокой концентрации водорода в водородсодержащем газе 3 и высокой температуры поток углеводородного сырья 1 подвергают мягкому некаталитическому (например, термическому и/или термомеханическому) крекингу или висбрекингу.

Меркаптаны, сульфиды и дисульфиды могут быть удалены водородом в предварительной гидроочистке. Эти соединения легко гидрируются в сравнительно мягких условиях. В циклических сероорганических соединениях под воздействием водорода происходит насыщение с последующим разрывом кольца и образованием соответствующего парафинового или алкилароматического углеводорода.

Кислородсодержащие органические соединения обычно легко вступают в реакции гидрирования с образованием соответствующих углеводородов и воды. В сложных смолистых и асфальтеновых веществах нефти и нефтяных остатков содержится много кислорода и поэтому превращение их в углеводородные продукты протекает значительно труднее. Из кислородсодержащих соединений наибольшее значение имеют смолы и асфальтены, которые при гидрогенизации превращаются в более низкомолекулярные углеводороды и воду. Кроме этих соединений в разном сырье могут присутствовать фенолы и нафтеновые кислоты, при гидрогенизации которых образуются соответствующие углеводороды и вода.

Деструктивная гидрогенизация - одно- или многоступенчатый каталитический процесс присоединения водорода под давлением, сопровождающийся расщеплением высокомолекулярных компонентов сырья и образованием низкомолекулярных углеводородов. Недеструктивная гидрогенизация - одноступенчатый каталитический процесс, которому могут подвергаться все виды дистиллятного сырья. В результате они, не подвергаясь расщеплению, улучшают свои свойства: в основном освобождаются от непредельных углеводородов.

Это позволяет сократить потребность в водороде при переработке углеводородного сырья 1 предложенным способом и в целом снизить себестоимость переработке нефти, так как доля расходов на получение водорода в сумме общих затрат на переработку нефти достигает 30-40%.

Также, согласно данному способу, в составе водородсодержащего газа 3 в конвертор 2 подается 2128 м3/час водяного пара с температурой от 500°С до 800°С. Такая температура перегретого водяного пара снижает образование короткоцепочных углеводородов и увеличение энергетических затрат процесса, а также приводит к снижению коксообразования, что, с одной стороны, увеличивает выход целевых продуктов крекинга 5, но, с другой стороны, уменьшает выход энергии при сжигании кокса в процессе регенерации катализатора, подаваемого в регенератор 7. Это, в свою очередь, приводит к снижению объема отходящих газов 9. Таким образом, энергетические потребности процесса в меньшей степени покрываются за счет углеводородного сырья 1, что потребовало привлечения стороннего энергоисточника 18.

Конвертор 2 для обработки углеводородного сырья 1 каталитическим способом представляет собой емкостной аппарат с организованным внутри него либо плотным, либо движущимся слоем крупносферического катализатора крекинга, либо с псевдоожиженным слоем микросферического катализатора крекинга, в котором осуществляется контакт обрабатываемого сырья в парообразной фазе с катализатором и происходит реакция расщепления молекул углеводородов при использовании катализаторов (металлы платиновой группы, оксиды переходных или тяжелых металлов, алюмосиликатные, цеолитсодержащие и другие виды катализаторов), чем достигается максимальная эффективность способа, то есть высокая степень переработки сырья, а именно, высокая степень снижения средней молекулярной массы сырья.

При этом благодаря подводу водородсодержащего газа 3, направляемого в конвертор 2 для каталитической конверсии тяжелой нефти путем смешения потоков углеводородного сырья 1 и нагретого водородсодержащего газа 3, исключается неравномерный перегрев углеводородного сырья 1, как это имеет место, например, в процессе висбрекинга или других известных способов крекинга, основанных на подводе тепловой энергии через поверхность теплообмена, например, стенки трубок.

Из газообразной и/или легкой части газов крекинга 6 могут выделять непрореагировавшие водород и/или легкие водородсодержащие среды, которые возвращают в смеситель 13 для вторичного использования.

Применение согласно предложенной технологии подачи в конвертор 2 водородсодержащего газа 3 с высоким содержанием пара и водорода, как показали результаты исследований, создает данной композиции высокую растворяющую способностью по отношению к тяжелым нефтям, способность снижать межфазное натяжение на границе раздела "тяжелая нефть - водородсодержащий газ 3", низкую коррозионную активность по отношению к нефтяному оборудованию, отсутствие осаждаемости асфальто-смолистых веществ тяжелых нефтей, способность снижать устойчивость реагирующей смеси в конверторе 2.

Более того, в зоне гидрировании «тяжелой нефти» гидрирование органических соединений может сопровождаться нежелательными побочными реакциями Фишера-Тропша:

Наличие СО - оксида углерода при реакции гидрирования может привести к перерасходу водорода и выделению избыточного тепла, а также к синтезу сажи, и это является существенным недостатком способа. В результате парового каталитического риформинга в реформере 16 получают водородсодержащий газ 3, который содержит менее 1% СО.

В регенератор 7 катализатора вводят поток кислородсодержащего газа, например, воздуха 8 для контактирования с закоксованным катализатором и выжигания осажденного на нем кокса, в результате получают регенерированный катализатор и отходящие газы 9, которые подают при температуре 600-900°С в нагреватель 10.

Поскольку с увеличением давления коксообразование значительно возрастает, выход кокса уменьшают разбавлением водородсодержащего газа 3, направляемого в конвертор 2, водяным паром, что особенно важно при переработке тяжелого нефтяного сырья.

Принятый в примере состав водородсодержащего газа 3, приведенный в таблице 5, позволяет уменьшить износ керамического катализатора, за счет снижения кратность циркуляции катализатора. Дело в том, что состав водородсодержащего газа 3 позволяет поддерживать тепловой баланс процесса, стабилизировать работу конвертора 2 и обеспечить необходимые технико-экономические показатели. Количество циркулирующего катализатора на установках большой единичной мощности очень велико, напр., на установке мощностью 2 млн. т/год перерабатываемого сырья - от 1000 до 1500 т/ч. Процесс каталитической конверсии углеводородного сырья может осуществляться как с поглощением теплоты (разрыв связей С-С), так и с ее выделением (напр., гидрирование, изомеризация, алкилирование, циклизация). Суммарный тепловой эффект определяется как характеристиками катализатора и сырья, так и парциальным давлением водорода в составе водородсодержащего газа 3 и степенью его превращения. В традиционном процессе вся необходимая для проведения процесса теплота выделяется при выжиге кокса с поверхности катализатора [Крекинг нефтяных фракций на цеолитсодержащих катализаторах. Под. ред. С.Н. Хаджиева. М, Химия, 1982]. В предлагаемом способе за счет водорода в составе водородсодержащего газа 3 тепловой баланс регулируется и может быть сведен к желательному минимуму.

В качестве углеводородного сырья используют тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы, и нефтяные остатки, такие как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга. Остатки атмосферной и вакуумной перегонки нефти - мазуты и гудроны, экстракты масляных производств, асфальт деасфальтизации схожи по своим свойствам с тем, что в описании обозначено как «тяжелая нефть». Таким образом, способ позволяет подвергать каталитической конверсии атмосферные остатки (которые кипят при температуре выше 343°С), а также тяжелые вакуумные остатки (например, с температурой кипения выше 566°С) и вакуумный газойль (с номинальной температурой кипения от 343 до 566°С), чем достигается максимальная эффективность способа, то есть высокая степень переработки сырья, а именно, высокая степень снижения средней молекулярной массы сырья. Легкий вакуумный газойль и средний вакуумный газойль, то есть смесь жидких углеводородов, преимущественно с количеством атомов углерода от 10 до 40 (додекана, декана и других) с пределами выкипания 200-500°С и молекулярной массой 50-500 г/моль, полученные в качестве продукта, могут быть подвергнуты дальнейшей обработке для удаления нежелательных примесей или переработке в другие полезные углеводородные продукты.

Таким образом, создан способ каталитической конверсии углеводородного сырья, в частности тяжелой нефти, в котором снижен расход энергоресурсов, расширены возможности переработки тяжелой нефти и эффективность получения легких продуктов, снижен расход катализатора, улучшены экономические показатели переработки тяжелой нефти, повышен выход целевых продуктов.

1. Способ каталитической конверсии углеводородного сырья, включающий контактирование в конверторе углеводородного сырья в псевдоожиженном слое с регенерированным катализатором с получением продуктов крекинга и закоксованного катализатора, выжигание кокса из закоксованного катализатора с получением регенерированного катализатора и отходящих газов, осуществление перегрева водяного пара за счет теплообмена водяного пара с отходящими газами с получением перегретого водяного пара, отличающийся тем, что получение продуктов крекинга ведут в присутствии водородсодержащего газа, получение водородсодержащего газа осуществляют путем парового каталитического реформинга, который проводят при подводе указанного перегретого водяного пара и метансодержащих газов, полученный водородсодержащий газ дополнительно нагревают отходящими газами и подают в конвертор.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что метансодержащие газы нагревают тепловой энергией от стороннего энергоисточника, в котором сжигают ядерное и/или органическое топливо.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве сырья для получения водородсодержащего газа используют попутный нефтяной газ или нефтезаводские газы.

4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что питательную воду для получения перегретого водяного пара подают из резервуара, пополняемого конденсатом, выделяемым из продуктов конверсии.

5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что температурный режим конверсии поддерживают изменением расхода и состава водородсодержащего газа.

6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что подвод водородсодержащего газа ведут периодически, подавая в промежутках в конвертор регенерированный катализатор.

7. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что каталитическую конверсию углеводородного сырья в конвертере ведут в псевдоожиженном слое регенерированного катализатора при температуре от 400 до 650°С и при давлении от 100 до 5000 кПа в присутствии содержащего цеолит катализатора.

8. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве углеводородного сырья используют тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы и нефтяные остатки, такие как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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 способу переработки отработанных нефтепродуктов. Способ включает процесс предварительного обезвоживания и отбензинивания сырья, термический крекинг исходного сырья в крекинг-реакторе с отделением парообразных продуктов от тяжелой фракции, конденсацию парообразных продуктов, разделение конденсата на легко- и высококипящую фракции, после чего легкокипящие фракции конденсируют, а из полученной водно-бензиновой смеси путем отстоя отделяют воду, которую в дальнейшем очищают.

Настоящее изобретение относится к устройству для предварительной подготовки нефти к переработке, включающее емкость для нефти, соединенную посредством насоса и двухпозиционного клапана с вихревой трубой, содержащей входное и выходное устройства, при этом устройство дополнительно содержит резервуар с водой, соединенный посредством насоса и двухпозиционного клапана с входным устройством вихревой трубы, выходное устройство которой соединено с резервуаром для нефти через параллельно установленные первый и второй гидродинамические акустические преобразователи с двухпозиционными клапанами, при этом входное и выходное устройства выполнены в виде тангенциальных сопел.

Изобретение может быть использовано в нефтехимической и энергетической промышленности. Способ переработки нефтяных отходов включает подачу отходов в реактор, обогреваемый высокотемпературными дымовыми газами.

Изобретение относится к способу получения переработанного дистиллятного продукта. Способ включает подачу потока углеводородов, содержащего один или большее количество углеводородов C40+, в зону термической конверсии для получения потока дистиллятной фракции углеводородов и потока газойля, подачу потока газойля в зону гидроочистки газойля для получения гидроочищенного газойля, подачу указанного гидроочищенного газойля в зону каталитического крекинга в псевдоожиженном слое катализатора для получения легкого рециклового газойля, подачу легкого рециклового газойля в зону гидрокрекинга для проведения селективного гидрокрекинга ароматических соединений, содержащих, по меньшей мере, два кольца, с получением переработанного дистиллятного продукта и рециркуляцию, по меньшей мере, части переработанного дистиллятного продукта из зоны селективного гидрокрекинга в зону проведения каталитического крекинга в псевдоожиженном слое.

Настоящее изобретение относится к способу приготовления олефинового продукта, содержащего этилен и/или пропилен, который содержит следующие этапы: a) выполняют паровой крекинг парафинового сырья, содержащего C2-C5 парафины, в условиях крекинга, включающих температуру в диапазоне от 650 до 1000°C, в зоне крекинга с получением отходящего потока установки крекинга, содержащего олефины; b) превращают оксигенатное сырье в системе конверсии оксигенат-в-олефины, содержащей реакционную зону, в которой оксигенатное сырье контактирует с катализатором превращения оксигената в условиях превращения оксигената, включающих температуру в диапазоне от 200 до 1000°C и давление от 0,1 кПа до 5 МПа, с получением отходящего потока конверсии, содержащего этилен и/или пропилен; c) объединяют, по меньшей мере, часть отходящего потока установки крекинга и, по меньшей мере, часть отходящего потока конверсии с получением объединенного отходящего потока и выделяют поток олефинового продукта, содержащий этилен и/или пропилен, из объединенного отходящего потока, где отходящий поток установки крекинга и/или отходящий поток конверсии содержит C4 фракцию, содержащую ненасыщенные соединения, и где данный способ дополнительно содержит, по меньшей мере, частичное гидрирование, по меньшей мере, части данной C4 фракции с получением, по меньшей мере, частично гидрированного C4 сырья, и возврат, по меньшей мере, части, по меньшей мере, частично гидрированного C4 сырья в качестве возвращаемого сырья рециркуляции на этап a) и/или этап b).
Изобретение относится к нефтехимической промышленности. Изобретение касается способа термохимической переработки нефтяных шламов в смесях с твердым топливом, включающего получение полукокса или нефтяного кокса при температуре 450-600°C.

Настоящее изобретение относится к способу получения олефинов, включающему: а) паровой крекинг включающего этан сырья в зоне крекинга и в условиях крекинга с получением выходящего из зоны крекинга потока, включающего по меньшей мере олефины и водород; b) конверсию оксигенированного сырья в зоне конверсии оксигената-в-олефины в присутствии катализатора с получением выходящего из зоны оксигената-в-олефины (ОТО) потока по меньшей мере из олефинов и водорода; c) объединение по меньшей мере части выходящего из зоны крекинга потока и части выходящего из зоны ОТО потока с получением объединенного выходящего потока; и d) отделение водорода от объединенного выходящего потока, причем образуется по меньшей мере часть оксигенированного сырья за счет подачи водорода, полученного на стадии d), и сырья, содержащего оксид углерода и/или диоксид углерода, в зону синтеза оксигенатов и получения оксигенатов.
Изобретение относится к области переработки органических отходов и может быть использовано в сельском, коммунальном хозяйстве, в топливной промышленности в качестве топлива для транспортных средств, теплоэлектростанций, котельных.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при разделении реакционной смеси продуктов термического крекинга. Изобретение касается способа, включающего ввод реакционной смеси, прошедшей печь и реактор термического крекинга, после охлаждения реакционной смеси квенчем, в колонну ректификации, с выводом с верха колонны ректификации паров и подачей паров после охлаждения в емкость орошения, с выводом с верха емкости орошения газа, а с низа - нестабильной бензиновой фракции и подачей части ее в качестве острого орошения колонны ректификации, с выводом боковым погоном колонны ректификации через отпарную секцию дизельной фракции, паров с верха отпарной секции обратно в колонну ректификации, а с низа колонны ректификации - остатка, с вводом водяного пара в низ ее и отпарной секции.

Изобретение относится к технологии переработки газообразных и жидких углеводородов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа получения моторных топлив, включающего прямую перегонку нефти с получением прямогонной дизельной фракции с температурой выкипания 180-360°C, использование процесса каталитического крекинга с получением легкого газойля, ввод дозированного количества присадки стабилизатора, использование процесса легкого гидрокрекинга с получением легкого газойля, с интервалом температур выкипания от 160°C до 360°C, компаундирование компонентов в определенном соотношении.
Наверх