Способ подготовки тяжелой нефти к переработке

Изобретение относится к способу подготовки тяжелой нефти к переработке, включающему эмульгирование нефтепродукта путем интенсивного кавитационного воздействия. Причем до эмульгирования тяжелую нефть обрабатывают в магнитном поле с помощью неодимовых магнитов до снижения вязкости, а затем обработанную нефть смешивают с легкой нефтью до концентрации тяжелой нефти в смеси от 7 до 9%, после чего полученную смесь подвергают кавитационной обработке с последующей атмосферной перегонкой. Технический результат - увеличение выхода светлых фракций при переработке тяжелой нефти от 5 до 7%. 7 ил., 4 пр.

 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к методам подготовки битуминозной высоковязкой нефти к ее переработке.

Известен способ переработки мазута путем вакуумной ректификации с получением дистиллятных фракций. На жидкую фазу кубового остатка воздействуют акустическими колебаниями частотой 0,1-200 КГц и мощностью 0,2-3 Вт/см2 при остаточном давлении 20-200 мм рт. ст. (авторское свидетельство СССР №1377281, опубл. 29.02.1988 г.).

Недостатком способа являются высокие энергетические затраты на создание глубокого вакуума. Также применение только акустического диапазона частот не обеспечивает надежного разрушения высоковязких сред.

Известны способ подготовки нефти к переработке и устройство для его осуществления (патент РФ №2268284, опубл. 20.01.2006 г.), который включает пропускание нефти через рабочую камеру и одновременное воздействие акустическими колебаниями и гидроударами. Воздействие осуществляют в потоке, причем в поток нефти вводят воду, после чего поток пережимают до образования каверны за зоной пережатия.

Недостатком способа является его невысокая эффективность ввиду дополнительной подачи в нефть воды с ее последующим отделением. Также не имеется сведений об эффективности этого метода на тяжелых высоковязких нефтях.

Известны способ крекинга нефти и нефтепродуктов и установка для его осуществления (патент РФ №2078116, опубл. 27.04.1997 г.), в котором сырье (нефтесодержащий продукт) и диспергирующее вещество подают в зону обработки, ультразвуковую обработку ведут с интенсивностью излучения 1-10 МВт/м2 в замкнутом циркуляционном контуре при статическом давлении в диапазоне от 0,2 до 5 МПа, и осуществляют последующее разделение обработанного сырья на жидкую и парообразные фазы и получение из парообразной фазы конечного продукта.

Недостатками является отсутствие возможности контролировать процесс получения конечных продуктов по причине замкнутого цикла, ведение процесса при высоких температурах и давлении, энергоемкость.

Известен способ ультразвуковой кавитационной обработки жидких сред и расположенных в среде объектов (патент РФ №2455086, опубл. 10.07.2012 г.), согласно которому обработку следует производить в средах, удельное содержание воды или иной жидкой фазы которых превышает 65-70% от общей массы.

Недостатком является отсутствие влияния ультразвукового воздействия на нефть, содержание воды в которой составляет менее 2% масс.

Известен способ кавитационной обработки жидких нефтепродуктов (патент РФ №2455341, опубл. 10.07.2012 г.), принятый за прототип, который состоит в кавитационной обработке жидких нефтепродуктов, включающей эмульгирование нефтепродукта путем интенсивного кавитационного воздействия с последующей рециркуляцией. Обрабатывают непрерывный поток нефтепродукта, при этом часть обработанного нефтепродукта направляют на дальнейшую переработку или сжигание, а остальную часть смешивают с потоком входного необработанного нефтепродукта.

Недостатком данного способа является то, что возникают значительные потери сырья, вызванные сжиганием части обработанных нефтепродуктов. Кроме того, повторная обработка нефтепродуктов приводит к дополнительным затратам.

Технический результат заключается в снижении вязкости тяжелой высоковязкой нефти за счет обработки тяжелой нефти постоянным магнитным полем и в увеличении выхода светлых фракций от 5 до 7% за счет смешения с легкой нефтью, кавитационным воздействием и последующей атмосферной разгонкой.

Технический результат достигается тем, что до эмульгирования тяжелую нефть обрабатывают в магнитном поле с помощью неодимовых магнитов до снижения вязкости, а затем обработанную нефть смешивают с легкой нефтью до концентрации тяжелой нефти в смеси от 7 до 9%, после чего полученную смесь подвергают кавитационной обработке с последующей атмосферной перегонкой.

Способ подготовки тяжелой нефти к переработке поясняется чертежами, где описано:

фиг. 1 - основные свойства неодимовых магнитов,

фиг. 2 - основные свойства ультразвуковой установки,

фиг. 3 - технология подготовки тяжелой высоковязкой нефти к переработке,

фиг. 4 - физико-химические характеристики тяжелой высоковязкой Ярегской нефти и легкой Тэбукской нефти Тимано-Печорского региона,

фиг. 5 - изменение вязкости Ярегской и Тэбукской нефтей до и после магнитного воздействия от 15 до 25 минут,

фиг. 6 - Изменение выхода светлых фракций в результате смешения Ярегской и Тэбукской нефтей,

фиг. 7 - Изменение выхода светлых фракций в результате ультразвуковой обработки смеси Ярегской и Тэбукской нефтей с концентрацией тяжелой нефти 8%.

Способ осуществляется следующим образом.

Подготовленная товарная тяжелая высоковязкая нефть с содержанием массовой доли воды не более 0,5% и механических примесей не более 0,05% по ГОСТ Р 51858-2002. «Нефть. Общие технические условия» проходит через участок трубопровода, оснащенным неодимовыми магнитами, таким образом, чтобы обработка постоянным магнитным полем составляла 20 минут, что позволяет снизить кинематическую вязкость тяжелой нефти с 700 мм2/с до 400-300 мм2/с. Исследования проводились в соответствии с ГОСТ 33-2000 «Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости». Затем намагнитизированная нефть по трубопроводу направляется в резервуар для смешения с легкой нефтью. Концентрация тяжелой нефти в полученной смеси должна составлять от 7 до 9%. Для улучшения процесса смешения используется обработка ультразвуковым воздействием в течение от 15 до 25 минут интенсивностью от 1,5 до 2 Вт/см2. Затем подготовленное сырье подвергается атмосферной перегонке в колонне К-101, температура низа которой составляет не более 355°С и верха не более 150°С, а давление верха и низа не более 110 и 160 кПа соответственно. В колонне К-101 происходит разделение обработанной нефти на фракции и мазут. Исследования проводились в соответствии с ГОСТ 2177-99. «Нефтепродукты. Методы определения фракционного состава».

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Проводится операция по воздействию постоянного магнитного поля на тяжелую высоковязкую нефть Ярегского месторождения Тимано-Печорского региона (фиг. 4). Источниками постоянного магнитного поля являются неодимовые магниты (фиг. 1). Время воздействия составляет от 15 до 25 минут. В результате вязкость тяжелой нефти снижается до 300-400 мм2/с (фиг. 5).

Пример 2. Проводится операция по воздействию постоянного магнитного поля на легкую нефть Тэбукского месторождения Тимано-Печорского региона (фиг. 4). Источниками постоянного магнитного поля являются неодимовые магниты (фиг. 1). Время воздействия составляет от 15 до 25 минут. В результате вязкость тяжелой нефти незначительно увеличивается с 5 до 7,5 мм2/с (фиг. 5).

Пример 3. Проводится операция по смешению Ярегской и Тэбукской нефтей с концентрацией тяжелой нефти от 7 до 9%. В результате компаундирования увеличивается выход светлых фракций относительно расчетных значений (фиг. 6).

Пример 4. Проводится операция по ультразвуковому воздействию (фиг. 2) на смесь Ярегской и Тэбукской нефтей с концентрацией намагниченной тяжелой нефти от 7 до 9% (фиг. 3). Время воздействия составляет 20 минут. В результате атмосферной разгонки по ГОСТ 2177-99. «Нефтепродукты. Методы определения фракционного состава» выход светлых фракций увеличивается выход светлых фракций от 5 до 7% (фиг. 7).

Способ подготовки тяжелой нефти к переработке, включающей эмульгирование нефтепродукта путем интенсивного кавитационного воздействия, отличающийся тем, что до эмульгирования тяжелую нефть обрабатывают в магнитном поле с помощью неодимовых магнитов до снижения вязкости, а затем обработанную нефть смешивают с легкой нефтью до концентрации тяжелой нефти в смеси от 7 до 9%, после чего полученную смесь подвергают кавитационной обработке с последующей атмосферной перегонкой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу пиролиза алканов, включающему ввод потока газообразных алканов С2-С4 в трубу пиролиза, внешний обогрев трубы с нагревом потока алканов стенками трубы, ввод одного или нескольких ограниченных в поперечном сечении пучков излучения в поток алканов.

Изобретение относится к способу переработки тяжелого углеводородного сырья путем его обработки электромагнитным излучением с частотой 57-65 МГц, мощностью 0,2-1,0 кВт при температуре 50-70°С, давлении 0,2-0,6 МПа и времени обработки 3-7 часов, с последующим каталитическим крекингом обработанного сырья при температуре 480-520°С в присутствии цеолитсодержащего катализатора с добавкой, состоящей из носителя, содержащего гамма-оксид алюминия 20-80% масс.

Изобретение относится к способу электромагнитной модификации жидких энергоносителей на основе эффекта ядерного магнитного резонанса, заключающемуся в облучении продукта одновременно ортогональными переменным электромагнитным и постоянным магнитным полями, изменяющими структуру молекул.
Изобретение относится к газонефтедобывающей и перерабатывающей промышленности и может быть использовано, в частности, для обработки парафинистой обезвоженной и обессоленной нефти для улучшения ее низкотемпературных характеристик, а именно температуры застывания и увеличения времени релаксации этого параметра.

Изобретение относится к способу скоростной деструкции остаточных нефтяных продуктов. Способ включает адсорбцию остаточных нефтяных продуктов в порах углеродного сорбента и обработку сверхвысокочастотным излучением при индуцированной температуре до 600°C в потоке аргона или диоксида углерода.

Изобретение относится к нефтепереработке. Изобретение касается обработки тяжелого углеводородного сырья электромагнитным излучением с частотой 40-55 МГц, мощностью 0,2-0,5 кВт, при температуре 50-70°C, атмосферном давлении и времени обработки 1-24 ч, с последующим каталитическим крекингом обработанного сырья в присутствии цеолитсодержащего катализатора при температуре 380-500°C и разделением полученных продуктов.
Изобретение относится к способу осуществления плазмохимических взаимодействий между жидкими углеводородами, включая их производные, и газообразными веществами или несмешивающимися жидкостями, в т.ч.

Изобретения могут быть использованы для утилизации твердых бытовых отходов, отходов деревообработки, сельскохозяйственного производства и пищевой промышленности, а также для переработки твердых низкокалорийных продуктов, содержащих органическую составляющую.

Изобретение относится к способу получения смазочной композиции. .

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к процессу электротермолиза нефтяного сырья, и может быть использовано при переработке тяжелых сортов нефти, остатков атмосферной и вакуумной перегонки нефти, включая мазуты, а также остатков нефтепереработки.
Настоящее изобретение относится к способу переработки нефтяных отходов, содержащих воду и механические примеси. Способ заключается в том, что предварительно проводят активацию гомогенизированного исходного сырья электромагнитным излучением с частотой 40,0-55,0 МГц, мощностью излучения 0,2-0,6 кВт в течение 1-8 часов, затем активированное сырье подвергают нагреву в однопоточном вертикальном реакторе в две стадии, первую стадию осуществляют при температуре 110-120°С с образованием парогазовой фазы первой стадии с выводом ее с верха реактора, вторую стадию осуществляют при температуре до 375-400°С с образованием парогазовой фазы второй стадии, выводимой с верха реактора, и твердого остатка с последующим разделением парогазовых фаз первой и второй стадий на водную, жидкую углеводородную фазы и газ. При этом нагрев сырья осуществляют с помощью индукторов высокой частоты 8-20 кГц и мощностью 40-80 кВт в присутствии подаваемых в полость реактора предварительно нагретых стальных шаров с обеспечением их вращательного движения в потоке сырья под воздействием электромагнитного поля, генерируемого индукторами низкой частоты 45-55 Гц и мощностью 6-10 кВт, и индукторы размещены последовательно по высоте реактора с чередованием индукторов низкой и высокой частот, начиная с индуктора низкой частоты, размещенного в области верхней части реактора. Предлагаемый способ позволяет получить целевые продукты с высоким выходом, а также повысить содержание водорода в получаемом углеводородном газе. 1 пр.

Изобретение относится к формирователю электрического воздействия на вязкость потока нефти, содержащему электролизер с пластографитовыми электродами. Формирователь характеризуется тем, что содержит два триггера, которые последовательно соединены между собой и подключены «на землю», объединенным входом соединены с выходом порогового элемента, а выходами подключены к входу интегратора, выход которого подключен к входу усилителя постоянного тока, выход которого соединен с объединенными входами порогового элемента и электролизера с плоскопараллельными пластографитовыми или титановыми электродами для размещения в потоке нефти. Технический результат: упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей путем использования непосредственно в потоке нефти в широком диапазоне частот, возможность управления параметрами генерируемых им переменного тока и напряжения в реальном времени. 1 ил.

Изобретение относится к установке для крекинга нефти, а также к способу крекинга нефти, осуществляемому на данной установке. Установка содержит устройство для обработки сырья, выполненного в виде ультразвукового активатора, сообщенного с нагревателем и устройством для выделения конечных продуктов. При этом ультразвуковой активатор выполнен в виде корпуса, в котором размещены по меньшей мере два статорных кольца с прорезанными в них диаметральными пазами, между статорными кольцами размещен с возможностью свободного вращения ротор, выполненный в виде кольца, в котором сделаны диаметральные пазы, ширина которых равна ширине пазов в статорных кольцах, причем расстояние между пазами статорных колец составляет не менее 1,5 ширины пазов, зазор между статорными и роторным кольцами не превышает 0,01 мм, а количества пазов в роторных и статорных кольцах относятся как 4/3. Предлагаемое изобретение позволяет увеличить выход светлых нефтепродуктов до 90% и более при одновременном упрощении конструкции устройства. 2 н. и. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области переработки жидких углеводородов и может быть использовано в химической, нефтяной, нефтехимической промышленности и топливной энергетике для утилизации нефтяных углеводородов. Описан способ получения светлых углеводородов путем воздействия на нефть ионизирующим излучением, насыщением ее газообразными алканами или водородом с постоянным выводом из зоны облучения образующихся продуктов, таких как остаточные тяжелые парафинонафтеновые фракции, причем нефть предварительно подвергают нагреву и механохимической обработке, при которой образуются ненасыщенные углеводороды с двойными связями, вводят ее и водородосодержащий газ в реактор, подвергают обработке ионизирующим излучением с энергией от 2 до 5 МэВ, а образующиеся остаточные тяжелые парафинонафтеновые фракции подвергают рециркуляции и отводят на прием механохимического реактора. Технический результат – получение из нефти или остаточных нефтяных фракций жидких светлых углеводородов при пониженных энергозатратах. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Настоящее изобретение относится к способу переработки тяжелого нефтяного сырья путем смешения указанного сырья с твердым железосодержащим отходом металлообработки с размерами частиц не более 100 мкм и асфальтосмолопарафиновыми отложениями - отходом процесса добычи нефти, взятыми в количестве соответственно 0,03-0,1% и 3,0-5,0% от массы тяжелого нефтяного сырья, активации образованной смеси электромагнитным излучением с частотой 40-55 МГц, мощностью 0,2-0,6 кВт, при температуре 40-70°C, в течение 1-8 ч, последующего термического крекинга активированной смеси при температуре 370-420°C и разделения продуктов крекинга с получением целевых фракций. Предлагаемый способ позволяет повысить качество получаемых бензиновой, дизельной и газойлевой фракций при сохранении выхода. 2 табл., 1 пр.
Изобретение относится к способу переработки серосодержащего нефтешлама с высоким содержанием воды, включающему предварительное смешение нефтешлама с углеводородным растворителем, активирование полученного продукта воздействием на последний электромагнитным излучением с частотой 40-55 МГц, мощностью 0,2-0,6 кВт, при продолжительности активации 1-8 ч и температуре 40-70°C, отделение от активированного продукта углеводородной, водной и твердой фаз, отгонку из углеводородной фазы углеводородного растворителя и проведение гидрокрекинга, полученного при отгонке углеводородного компонента в присутствии цеолитсодержащего катализатора при температуре 400-500°C, давлении водорода 50-100 атм, в течение 2,0-3,0 часов с получением целевого нефтепродукта. Технический результат заключается в получении целевого нефтепродукта с низким содержанием серы. 3 пр.

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к извлечению металлов из тяжелого нефтяного сырья, и может быть использовано при обогащении углеродсодержащего сырья различного происхождения. Способ кавитационно-экстракционного извлечения ценных металлов из тяжелого нефтяного сырья включает смешение исходной нефти с водой и керосином. Полученная смесь подвергается ультразвуковой обработке с частотой в пределах от 22 до 44 кГц от 5 до 10 минут, затем легкую фракцию отправляют на переработку, а тяжелая фракция смешивается с водой и химическим экстрагентом. Полученная суспензия обрабатывается ультразвуком с частотой в пределах от 22 до 44 кГц от 10 до 20 минут. Тяжелая фракция транспортируется на кавитационную обработку, где происходит выделение асфальтеновой фракции, ассоциированной с металлами. Полученная асфальтеновая фракция подается на обогатительный передел для извлечения металлов с помощью традиционных обогатительно-металлургических технологий. Легкая фракция после кавитационной обработки содержит металлопорфирины и объединяется с легкой фракцией после ультразвуковой обработки и направляется в фармацевтическую промышленность. Техническим результатом изобретения является повышение выхода легких фракций и увеличение глубины переработки тяжелого нефтяного сырья за счет извлечения ценных металлов. 2 табл., 1 ил.

Изобретение относится к утилизации углеродсодержащих смесей и может быть использовано при утилизации промышленных, сельскохозяйственных, производственных и бытовых отходов, содержащих твердые и жидкие углеводороды, для получения из них синтетического жидкого топлива как источника энергии. Способ переработки твердых и жидких отходов, содержащих углеводороды, и получения из них синтетического жидкого топлива основан на электрогидравлическом разрушении структуры их молекулярных связей управляемым импульсным электрическим разрядом. Способ заключается в том, что в трубчатый импульсный реактор подают исходную среду, обеспечивая постоянное смещение среды в трубе реактора, трижды по ходу смещения исходной среды воздействуют на находящуюся в реакторе среду прямоугольными электрическими высоковольтными импульсами. Способ отличается тем, что используют среду, образованную только сырьем в виде углеродсодержащих отходов и водой, где соотношение вода/сырье в процентах составляет: для твердых углеводородов - 50÷60/40÷50, для жидких углеводородов - 30÷35/65÷70, а для материалов, содержащих углеводороды, - 60÷80/20÷40, напряжение воздействующих импульсов устанавливают в диапазоне 6-10 кВ, при этом для каждого из трех воздействий задают различные длины и частоты воздействующих импульсов так, что частота воздействующих импульсов от первого до третьего воздействия увеличивается в диапазоне от 2 Гц до 50 Гц, а их длительность уменьшается от 250 мс до 10 мс с удалением образующегося синтез-газа и получением синтетического жидкого топлива. Технический результат - переработка твердых и жидких отходов, содержащих углеводороды, получение из них синтетического жидкого топлива без использования растворителей и/или катализаторов. 4 ил., 2 пр.

Изобретение относится к способу выделения ценных металлов, содержащихся в тяжелых нефтях и продуктах их переработки. Способ включает в себя обработку тяжелого нефтяного сырья низкотемпературной плазмой, образуемой сверхвысокочастотным (СВЧ) электромагнитным излучением. Способ осуществляется следующим образом. В обогреваемый реактор, снабженный электродом со сквозным отверстием для подачи инертного газа - аргона, загружают тяжелое нефтяное сырье. Через электрод подают инертный газ, после чего включают питание и генерируют плазму. На кончике электрода инициируется пробой с дальнейшим образованием газовых пузырей, температура внутри которых достигает 1500 K. Обработку нефтяного сырья проводят в течение 2 минут. В качестве обрабатываемого образца используется тяжелое нефтяное сырье с плотностью от 900 до 1100 кг/м3. В качестве материала для электрода используется медный стержень. Способ позволяет получить концентрат ценных металлов, таких как Ni, V, Mo, Co, Cu, Zn и других, содержащихся в нефтяном сырье. Технический результат - получение из тяжелого нефтяного сырья твердого продукта - концентрата ценных металлов - и жидких углеводородов с пониженным содержанием металлов. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 пр., 1 ил.

Изобретение относится к способу непрерывной мгновенной конверсии смеси тяжелых ископаемых углеводородов (ТИУ), включающей одно или более из битума, угля любого вида, нефтяных песков, горючих сланцев, нефтяных смол, асфальтенов и предасфальтенов, а также любых других керогенсодержащих материалов. Способ содержит: протекание непрерывно подаваемого сырья, содержащего упомянутую смесь ТИУ и технологический газ, через зону реакции, имеющую давление более чем 0,9 атм; диспергирование упомянутой смеси ТИУ и катализатора перегонки ТИУ в жидкости в технологическом газе и контактирование упомянутой смеси ТИУ и катализатора по меньшей мере в зоне реакции; концентрирование микроволновой или радиочастотной (РЧ) энергии в зоне реакции с использованием источника микроволновой или РЧ энергии; и генерирование диэлектрических разрядов в зоне реакции. При этом упомянутая смесь ТИУ и катализатор имеют время пребывания в зоне реакции менее чем 30 секунд. Также изобретение относится к двум вариантам системы непрерывной конверсии смеси ТИУ. Предлагаемое изобретение позволяет снизить воздействие на окружающую среду от ТИУ, а также позволяет осуществлять конверсию при более низких температуре и давлении. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 16 табл., 5 ил.

Изобретение относится к способу подготовки тяжелой нефти к переработке, включающему эмульгирование нефтепродукта путем интенсивного кавитационного воздействия. Причем до эмульгирования тяжелую нефть обрабатывают в магнитном поле с помощью неодимовых магнитов до снижения вязкости, а затем обработанную нефть смешивают с легкой нефтью до концентрации тяжелой нефти в смеси от 7 до 9, после чего полученную смесь подвергают кавитационной обработке с последующей атмосферной перегонкой. Технический результат - увеличение выхода светлых фракций при переработке тяжелой нефти от 5 до 7. 7 ил., 4 пр.

Наверх