Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума

Авторы патента:


Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума
Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума
Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума
Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума

 

B01D1/16 - Разделение (разделение твердых частиц мокрыми способами B03B,B03D; с помощью пневматических отсадочных машин или концентрационных столов B03B, другими сухими способами B07; магнитное или электростатическое отделение твердых материалов от твердых материалов или от текучей среды, разделение с помощью электрического поля, образованного высоким напряжением B03C; центрифуги, циклоны B04; прессы как таковые для выжимания жидкостей из веществ B30B 9/02; обработка воды C02F, например умягчение ионообменом C02F 1/42; расположение или установка фильтров в устройствах для кондиционирования, увлажнения воздуха, вентиляции F24F 13/28)

Владельцы патента RU 2619699:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") (RU)

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам переработки тяжелых нефтей и/или природных битумов. Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума включает разделение сырья на дистиллят и остаточные фракции путем подачи нагретого до 360°С сырья в испаритель под давлением и распыливания его через форсунку по направлению снизу вверх. Перед подачей в испаритель в ультразвуковом диспергаторе с частотой волн 22 кГц и плотностью энергии 5 Вт/см2 при температуре 80-100°С готовят эмульсию сырья, содержащую тяжелую нефть и/или природный битум, воду и наноразмерные частицы оксидов металлов железа и никеля, при следующем соотношении компонентов, мас.%: тяжелая нефть и/или природный битум - 60,0-75,0, вода - 24,7-39,6, наноразмерные частицы оксидов металлов железа и никеля (4:1) - 0,3-0,4. Полученную эмульсию подают в испаритель на распыливание под давлением 20-150 атм. Техническим результатом является увеличение выхода дистиллятной фракции «н.к. - 360°С» на 13-14%. 3 ил., 1 табл., 5 пр.

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам переработки тяжелых нефтей и природных битумов.

Известен способ переработки нефти, где исходное сырье после предварительного нагрева подвергают однократному частичному испарению. Полученный газ направляют в укрепляющую секцию первой ректификационной колонны, а полученную жидкость - в зону питания первой ректификационной колонны, см. RU Патент №2493897, B01D 3/14 (2006.01), C10G 7/00 (2006.01), 2012.

Недостатком указанного способа является необходимость большого габаритного размера ректификационной колонны.

Известен также способ переработки тяжелого углеводородного сырья, включающий стадию термической обработки с получением одной или более фракций и/или стадию разделения сырья на фракции с получением одной или более фракций, компаундирование фракций с сырьем индивидуально или в смеси. В сырье вводят либо металлорганическую соль, либо наночастицы металлов, см. RU Патент №2495087, C10G 9/00 (2006.01), C10G 11/02 (2006.01), 2012.

Недостатком указанного способа является сложность технологического процесса получения синтетической нефти.

Наиболее близким является способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума, включающий разделение сырья на дистиллят и остаточные фракции, в котором разделение осуществляют подачей нагретого сырья в испаритель под давлением 10÷45 атм и распыливанием его через форсунку по направлению снизу вверх, см. RU Патент №2542308, B01D 1/16 (2006.01), С10С 3/06 (2006.01), 2014.

Недостатком указанного способа является недостаточный выход дистиллятной фракции «н.к. - 360°C».

Задачей изобретения является увеличение выхода дистиллятной фракции «н.к. - 360°С» на 13-14%.

Техническая задача решается способом переработки тяжелой нефти и/или природного битума, включающим разделение сырья на дистиллят и остаточные фракции путем подачи нагретого до 360°С сырья в испаритель под давлением и распыливанием его через форсунку по направлению снизу вверх, перед подачей в испаритель в ультразвуковом диспергаторе с частотой волн 22 кГц и плотностью энергии 5 Вт/см2 при температуре 80-100°С готовят эмульсию сырья, содержащую тяжелую нефть и/или природный битум, воду и наноразмерные частицы оксидов металлов железа и никеля при массовом соотношении 4:1 соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

тяжелая нефть и/или природный битум 60,0-75,0
вода 24,7-39,6
наноразмерные частицы оксидов
металлов железа и никеля 0,3-0,4

затем эмульсию подают в испаритель на распыливание под давлением 20-150 атм.

Решение технической задачи позволяет увеличить выход дистиллятной фракции «н.к. - 360°С» на 13-14%.

Для приготовления сырья используют следующие компоненты:

- тяжелая нефть плотностью 930 кг/м3 или природный битум плотностью 960 кг/м3,

- вода по ГОСТ 6709-72,

- частицы оксидов металлов: четырехвалентного железа (Fe3O4) и двухвалентного никеля (NiO), имеющие размеры от 40 до 100 нм, в массовом соотношении 4:1 соответственно.

Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума осуществляют в цилиндрическом вертикальном аппарате - испарителе, оснащенном патрубками: для подачи сырья 1, вывода парожидкостной смеси 2 и отвода остаточных фракций 3. Внутри испарителя по его центру установлена форсунка 4, которая снабжена направляющими для подачи жидкости снизу вверх и расположена в выходной части патрубка подачи сырья в испаритель, см. Фиг. 1.

Приготовление водонефтяной эмульсии, см. Фиг. 2.

Заданное количество воды из емкости Е-1 и раствора наночастиц в водной среде из емкости Е-2 подают в емкость подготовки водной фазы Е-4. Далее подготовленную водную фазу подают в емкость Е-5, где нагревают до 80°С, после чего направляют в ультразвуковой диспергатор М-1 с частотой волн 22 кГц и плотностью энергии 5 Вт/см2. Тяжелую нефть и/или природный битум, в свою очередь, подают в емкость Е-9, где нагревают до 80-100°С и направляют в ультразвуковой диспергатор М-1 с частотой волн 22 кГц и плотностью энергии 5 Вт/см2. Полученную эмульсию в дальнейшем направляют в емкость Е-10.

Распыливание через форсунку полученной эмульсии, см. Фиг. 3.

Приготовленную эмульсия из емкости Е-1 насосом Н-1 прокачивают через печь П-1, где ее нагревают до температуры 360°С и под давлением 20÷150 атм направляют в аппарат - испаритель И-2. Паровая фаза из испарителя И-1 проходит водяной холодильник Х-1, где конденсируется и собирается в сборнике Е-2, а остаточные фракции проходят через водяной холодильник Х-2, где их охлаждают и собирают в сборнике Е-3.

Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения.

Пример 1. По заявленному способу, с использованием указанной на Фиг. 2 установки, осуществляют переработку тяжелой нефти разделением сырья на дистиллят и остаточные фракции путем подачи нагретой до 360°С водонефтяной эмульсии в испаритель под давлением 20 атм и распыливания ее через форсунку по направлению снизу вверх.

Перед распиливанием сырья при температуре 80°С готовят его эмульсию в ультразвуковом диспергаторе М-1 с частотой волн 22 кГц и плотностью энергии 5 Вт/см2 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

тяжелая нефть 60,0
вода 39,6
наноразмерные частицы оксидов
металлов железа и никеля
при массовом соотношении 4:1 соответственно 0,4

Пример 2 аналогичен примеру 1, отличие состоит в том, что вместо тяжелой нефти берут природный битум, а эмульсию подают в испаритель под давлением 20 атм.

Пример 3 аналогичен примеру 1, отличие заключается в соотношении компонентов эмульсии и в подаче эмульсии в испаритель под давлением 150 атм.

Пример 4 аналогичен примеру 2, отличие заключается в соотношении компонентов эмульсии и в подаче эмульсии в испаритель под давлением 150 атм.

Пример 5. Осуществляют переработку смеси тяжелой нефти и природного битума при условиях, аналогичных примерам 3 и 4, но подачу эмульсии в испаритель осуществляют под давлением 75 атм.

Данные по примерам конкретного выполнения и полученные результаты сведены в таблицу.

Таким образом, заявленный способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума позволяет увеличить выход дистиллятных фракций «н.к. - 360°С», в сравнении с прототипом, на 13-14%

Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума, включающий разделение сырья на дистиллят и остаточные фракции путем подачи нагретого до 360°С сырья в испаритель под давлением и распыливания его через форсунку по направлению снизу вверх, отличающийся тем, что перед подачей в испаритель в ультразвуковом диспергаторе с частотой волн 22 кГц и плотностью энергии 5 Вт/см2 при температуре 80-100°С готовят эмульсию сырья, содержащую тяжелую нефть и/или природный битум, воду и наноразмерные частицы оксидов металлов железа и никеля при соотношении 4:1 соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

тяжелая нефть и/или природный битум 60,0-75,0
вода 24,7-39,6
наноразмерные частицы оксидов
металлов железа и никеля 0,3-0,4,

затем эмульсию подают в испаритель на распыливание под давлением 20-150 атм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области углехимии, к технологии извлечения углеводородов из каменного угля и может быть использовано при производстве электродов для электролизного алюминиевого производства.

Изобретение относится к установкам получения битума и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности для получения битума и углеводородных дистиллятов из парафинистых гудронов и полугудронов.

Изобретение относится к области переработки высокосмолистых нефтей и может быть использовано для получения битумных вяжущих материалов, используемых в дорожно-строительной промышленности.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Способ включает разделение сырья на дистиллятные и остаточные фракции подачей нагретого сырья в испаритель под давлением 10÷15 атм.

Изобретение относится к области переработки высокосмолистых нефтей и может быть использовано для получения битумных вяжущих материалов, используемых в дорожно-строительной промышленности.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам первичной переработки тяжелой нефти и/или природного битума. .

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения дорожных битумов из нефтяных остатков вакуумной перегонки высокопарафинистых нефтей.
Изобретение относится к твердому составу, имеющему сопротивление изгибу, по меньшей мере, 0,5 Н/мм2, включающему твердые частицы и углеводородное связующее, содержащее в расчете на все связующее вещество (i) 15 - 95 мас.

Изобретение относится к области нефтепереработки. .

Изобретение относится к получению многофункциональных защитных покрытий на лакокрасочной основе, обладающих водоотталкивающими, антифрикционными, противоизносными, противообрастающими свойствами, и может быть использовано в судостроении и судоремонте, в строительстве при возведении металлических конструкций и сооружений, в различных областях машиностроения.
Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано при изготовлении нанокомпозитов. Углеродный наноматериал - нанотрубки или графен, частицы которых содержат на поверхности кислородсодержащие группы, обрабатывают раствором водорастворимого резольного фенолформальдегидного полимера при воздействии механической энергии.

Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано при изготовлении керамических материалов, сегнетоэлектриков, наполнителей лакокрасочных и полимерных материалов.

Изобретение относится к барьерным полимерным пленкам и касается инкапсулирующей барьерной многослойной структуры, способной инкапсулировать изделие, чувствительное к влаге и/или кислороду.

Изобретение относится к бумагоподобному нанокомпозиционному материалу на основе минеральных волокон, который может быть использован в качестве капиллярно-пористых элементов установок охлаждения воздуха испарительного типа.

Использование: для создания регенеруемого биосенсора. Сущность изобретения заключается в том, что способ включает в себя изготовление подложки биосенсора с массивом нанопроволок, формирующих фотонный кристалл, подготовку поверхности подложки для модификации аффинными молекулами, активацию поверхности аффинными молекулами, специфичными к целевым аналитам, присутствие целевых аналитов выявляют добавлением специфичных к ним детектирующих молекул, несущих на себе флуоресцентную метку, выбранную таким образом, чтобы максимум флуоресценции метки совпадал по длине волны с резонансной модой фотонного кристалла, приводя к увеличению интенсивности флуоресценции метки на этой длине волны, после чего поверхность биосенсора регенерируют для повторных использований.

Изобретение относится к технологии получения окислительно-стойких ультравысокотемпературных керамических композиционных материалов состава MB2/SiC, где М=Zr и/или Hf с нанокристаллическим карбидом кремния, которые могут быть использованы в качестве окислительно-, химически- и эрозионно-стойких материалов в потоках воздуха при температурах выше 2000°С, для создания авиационной, космической и ракетной техники, отопительных систем, теплоэлектростанций, а также в технологиях атомной энергетики, в химической и нефтехимической промышленности.

Использование: для получения наноструктурированных металлуглеродных соединений. Сущность изобретения заключается в том, что коллоидный раствор золота, серебра смешивают с коллоидным раствором углерода (шунгита) в концентрации от 10 (углерод) : 1 (золото) : 1 (серебро) до 5 (углерод) : 3 (золото) : 3 (серебро) с последующим воздействием на смесь лазерного излучения (длительностью импульсов 100 нс, средней энергией от 5 до 20 Дж, частотой следования импульсов 20 кГц) в сканирующем режиме со скоростью от 100 мкм/с до 10 мм/с в течение 15 минут.

Изобретение относится к способу получения нанокапсул лекарственных препаратов группы пенициллинов, выбранных из ампициллина, бензилпенициллина натриевой соли или амоксициллина, в каррагинане.

Изобретение относится к способу получения нанокапсул витаминов группы B в каппа-каррагинане. Указанный способ характеризуется тем, что в качестве оболочки используется каппа-каррагинан, а в качестве ядра - витамины группы В, при массовом соотношении ядро:оболочка 1:3 или 1:1, при этом витамин добавляют в суспензию каппа-каррагинана в изопропиловом спирте в присутствии препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 1300 об/мин, далее добавляют петролейный эфир, полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Способ разделения компонентов в системе получения полимеров, включающий разделение потока продуктов полимеризации на газовый поток и поток полимеров, при этом газовый поток содержит этан и непрореагировавший этилен, дистилляцию газового потока с получением потока легких углеводородов, содержащего этан и непрореагировавший этилен, приведение потока легких углеводородов в контакт с системой абсорбирующих растворителей, при этом по меньшей мере часть непрореагировавшего этилена из потока легких углеводородов поглощается системой абсорбирующих растворителей, и извлечение потока отработанных газов из системы абсорбирующих растворителей, при этом поток отработанных газов содержит этан, водород или их комбинации.
Наверх