Способ получения дистиллятных фракций

Авторы патента:

C10G7/00 - Перегонка углеводородных масел (перегонка вообще B01D)

Владельцы патента RU 2751890:

Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "Нефтегазтехносервис - Газовые технологии" (RU)

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности, к перегонке жидких углеводородов для получения дистиллятных фракций с использованием активирующих добавок и испаряющих агентов. Изобретение касается способа получения дистиллятных фракций путем перегонки жидких углеводородов, включающий в себя смешение сырьевого потока углеводородов с активирующей добавкой, нагрев смеси и подачу нагретой смеси в питательную часть ректификационной колонны. В качестве активирующей добавки используется дистиллированная вода с расходом 0,2-10 об.% от сырьевого потока углеводородов, при этом смешение сырьевого потока углеводородов с активирующей добавкой производится до получения стойкой эмульсии обратного типа - «вода в масле». Технический результат - увеличение отбора дистиллятных фракций, интенсификация процесса перегонки жидких углеводородов, снижение энергетических затрат на перегонку. 1 табл.

Известны способы переработки нефти на установках первичной перегонки с использованием испаряющих агентов и активирующих добавок [Справочник нефтепереработчика. Справочник под редакцией Г.А. Ласточкина, Е.Д. Радченко, М.Г. Рудина Л. Химия 1986 г. 648 с.].

Общепринятым методом увеличения отбора дистиллятов в процессе перегонки нефти является применение испаряющего агента, в качестве которого используется водяной пар. Водяной пар вводится в низ ректификационной колонки под давлением 2-3 атм. в виде паровой струи с расходом 1,2-7% об. на подаваемый сырьевой поток. В результате происходит увеличение поверхности контакта между паровой и жидкой фазами, снижение парциального давления, что приводит к снижению температуры кипения и увеличению глубины отбора дистиллятных фракций.

Недостатком этого способа является неравномерность распределения испаряющего агента-водяного пара по объему углеводородов, что приводит к снижению возможностей по увеличению площади соприкосновения (контакта) паровой и жидкой фаз, снижает эффективность процессов испарения и, как следствие, приводит к уменьшению потенциально возможных отборов дистиллятных фракций.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения дистиллятных фракций [Патент РФ 2024574, опубликован 15.12.1994], суть которого состоит в том, что для увеличения отбора дистиллятных фракций и снижения температурного интервала кипения нефти при перегонке нефти в качестве активирующей добавки предлагается использовать продукт не полного окисления углеводородных газов в количестве 0,1-0,5% об., полученный при его контакте с кислородом воздуха при температуре от 350°С до 450°С в соотношении газ - воздух от 217 до 1:10 и имеет следующую характеристику: ρ_н²⁰ - 0,755; фракционный состав: н.к. - 67°С; 10% - 69°С; 50% - 71°С; 80% - 95°С; к.к. - 98°С. Описанный продукт вводится в сырьевой поток углеводородов, который нагревается и подается в питательную часть (адиабатический сепаратор) ректификационной колонны, где происходит разделение парожидкостной среды и осуществляется дистилляция.

Недостатком описанного способа является сложность, высокая энергоемкость изготовления активирующей добавки, а также низкий (3-5%) прирост отбора дистиллятов.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение отбора дистиллятных фракций, интенсификация процесса перегонки жидких углеводородов, снижение энергетических затрат на перегонку.

Технический результат достигается тем, что в известном способе получения дистиллятных фракций путем перегонки жидких углеводородов, предусматривающем использование активирующей добавки смешиваемой с углеводородным потоком, нагрев, подачу в питательную часть (адиабатический сепаратор) ректификационной колонны и осуществление процесса дистилляции, в качестве активирующей добавки предлагается использовать воду с расходом 0,5-10% об. на подаваемый поток углеводородов. Смешение сырьевого потока углеводородов с активирующей добавкой производится до получения стойкой эмульсии обратного типа - «вода в масле». Нагрев и подача изготовленной эмульсии в питательную часть (адиабатический сепаратор) ректификационной колонны осуществляется обычным способом.

Использование воды в качестве активирующей добавки обусловлено ее способностью к образованию с жидкими углеводородами устойчивых обратных эмульсий типа - «вода в масле», а также различиями теплофизических характеристик элементов образованной эмульсии - дисперсионной средой, дисперсной фазой и «бронирующими» оболочками дисперсной фазы. Так, разница температур кипения воды и «бронирующей» ее оболочки составляет 150-250°С. Кроме того, при образовании эмульсии распределение водной фазы по объему углеводородов, не смотря на различия в размерах эмульсионных глобул, происходит практически равномерно.

Способ осуществляют следующим образом. Сырьевой поток углеводородов (нефть, мазут) смешивают с активирующей добавкой - водой, перемешивают до образования устойчивой эмульсии обратного типа «вода в масле», изготовленную эмульсию нагревают и подают в питательную часть ректификационной колонны (адиабатический сепаратор), где происходит разделение газожидкостной среды и реализуется процесс дистилляции.

Механизм предложенного способа действует следующим образом. В процессе перемешивания нефти (мазута) с водой, высокомолекулярные соединения углеводородов адсорбируются на поверхности капель воды, создавая структурно-механический барьер. Адсорбционные слои структурируются за счет межмолекулярного взаимодействия и боковой когезии (т.е. притяжения диполей полярных групп соседних молекул с образованием водородных связей и гидрофобного взаимодействия неполярных групп). Сформированные таким образом на поверхности капель воды адсорбционные слои создают вокруг капель воды «бронирующую оболочку», которая по своим структурно-механическим свойствам, теплофизическим характеристикам отличается значительно более высокой вязкостью, прочностью, температурой кипения, низким тепловым сопротивлением и характеризуются высокими силами поверхностного натяжения.

При нагревании изготовленной эмульсии вода гораздо раньше достигает значения температуры кипения, чем ее «бронирующая» оболочка, которая находится в жидком состоянии и препятствует испарению воды. При достижении критического давления внутри «бронирующей» оболочки происходит микровзрыв, который приводит к разрыву «бронирующей» оболочки сопровождающийся разрывами межмолекулярных, молекулярных, химических связей и выбросами перегретых паров воды с образованием множественных поверхностей контакта между паровой и жидкими фазами. В результате происходит дезагрегация высокомолекулярных соединений углеводородов, равномерное распределение водяного пара по всему объему углеводородов, существенное увеличение поверхности контакта между жидкой и паровой фазами, что приводит к снижению температуры кипения, пропорциональному увеличению интенсивности испарения и выхода дистиллятных фракций.

Лабораторные исследования по подтверждению заявленного технического результата проводились по следующей методике. Углеводородное сырье (нефть, мазут) и дистиллированная вода взятые в определенных пропорциях перемешивались в лабораторной мешалке в течение 1-1.5 мин. Полученная эмульсия подавалась в перегонную емкость аппарата разгонки нефти после чего производилась разгонка методом постепенного испарения. Эффективность базового и предлагаемого способов сравнивалась по следующим показателям: объему отобранного дистиллята Q, %об., интенсивности дистилляции V мл/мин, изменению температурных интервалов начала кипения t_нк°С и конца кипения t_кк°С. Тепловые режимы перегонки были постоянными во всех экспериментах. В процессе экспериментов фиксировались сравнительные показатели эффективности способов.

В качестве исходных углеводородов использовались: нефти Юрхаровского, Тазовского и смесь нефтей Западно-Сибирских месторождений, мазут, полученный из нефти Юрхаровского месторождения, мазут, полученный из сборных проб нефти месторождений Западной Сибири.

В таблице 1 представлены результаты испытаний предлагаемого и базового способа проведенных в соответствии с изложенной методикой.

Анализ результатов данных табл.1 показывает, что в зависимости от состава исходных углеводородов, процентного содержания активирующей добавки достигаются следующие преимущества предлагаемого способа по отношению к базовому. Объем отобранных дистиллятов увеличивается на 8-84%, интенсивность дистилляции возрастает в 1.36-15 раз, температура начала кипения снижается на 3-147°С, температура конца кипения возрастает на 1-62°С. Таким образом, заявленный технический результат в полном объеме подтвержден результатами проведенных экспериментальных работ.

Способ получения дистиллятных фракций путем перегонки жидких углеводородов, включающий в себя смешение сырьевого потока углеводородов с активирующей добавкой, нагрев смеси и подачу нагретой смеси в питательную часть ректификационной колонны, отличающийся тем, что в качестве активирующей добавки используется дистиллированная вода с расходом 0,2-10 об.% от сырьевого потока углеводородов, при этом смешение сырьевого потока углеводородов с активирующей добавкой производится до получения стойкой эмульсии обратного типа - «вода в масле».

Изобретение относится способам получения мазута из пропарочно-промывочных смесей (П-ПС) нефтепродуктов (нефтешламов), образующихся при промывке внутренних поверхностей резервуаров. Изобретение касается способа получения мазута, включающего неоднократный нагрев нефтешлама теплоносителем в ёмкости с технологическим отверстием в верхней части для испарения, отстаивание после каждого нагрева, слив отделившейся воды, при этом процесс осуществляют до достижения заданной величины остаточной обводненности.

Способ комплексной добычи и переработки матричной нефти // 2731216

Изобретение относится к переработке тяжелого углеводородного сырья с высоким содержанием смол и может быть использовано при переработке высококипящих фракций матричной нефти. Изобретение касается комплексного способа комплексной добычи и переработки матричной нефти, включающего: а) стадию извлечения матричной нефти из пласта с помощью ароматического растворителя тяжелой части матричной нефти при массовом отношении указанного растворителя к матричной нефти от 1:1 до 2:1; б) стадию обезвоживания и обессоливания смеси матричной нефти с ароматическим растворителем с последующей атмосферной перегонкой и выделения дизельной фракции 180-350°С, остатка более 350°С и смеси углеводородного газа, бензиновой фракции и ароматических углеводородов; в) стадию вторичного фракционирования смеси со стадии б) на смесь углеводородных газов с легким бензином - фракцию до 105°С, тяжелый бензин - фракцию 140-180°С и фракцию ароматических углеводородов с температурой кипения 105-140°С; г) стадию гидроконверсии остатка более 350°С со стадии б), характеризующуюся тем, что в указанный остаток вводят водный раствор прекурсора молибденсодержащего катализатора, полученную смесь диспергируют до образования устойчивой обращенной эмульсии, смешивают с водородом, нагревают до температуры реакции 380-460°С и проводят гидрогенизацию в реакторе с восходящим потоком при указанной температуре и давлении 7-10 МПа в присутствии образующегося из прекурсора наноразмерного катализатора, с получением углеводородного газа, который выводят как товарный продукт, бензиновой фракции, дизельной фракции 180-350°С и остатка более 350°С; д) стадию извлечения металлов, согласно которой остаток более 350°С со стадии г) направляют на атмосферно-вакуумную дистилляцию с выделением остатка с температурой кипения более 520°С, из которого выделяют прекурсор молибденсодержащего катализатора и металлы как товарный продукт; е) стадию выделения и концентрирования ароматических углеводородов из бензиновой фракции стадии г) и ароматических углеводородов стадии в) путем фракционирования с получением бензол-толуол-ксилольной фракции с температурой кипения 105-140°С и содержанием толуола не менее 70 мас.% для использования в качестве ароматического растворителя тяжелой части матричной нефти на стадии а) и остаточной тяжелой бензиновой фракции; ж) стадию гидрооблагораживания смеси дизельных фракций со стадий б) и г) совместно с тяжелым бензином стадии в) и остаточной бензиновой фракцией стадии е) и водородсодержащим газом с получением дизельного топлива и серы как товарных продуктов, углеводородного газа и бензинового отгона; з) стадию сжижения смеси углеводородного газа и легкого бензина стадии в) и углеводородного газа стадии ж); и) стадию смешения сжиженного углеводородного газа стадии з) и бензинового отгона стадии ж) и вывода полученной смеси как товарного продукта - компонента газового конденсата.

Способ получения низковязского высоко-ароматического неканцерогенного нефтяного технологического масла // 2713156

Настоящее изобретение относится к химической и к нефтеперерабатывающей отраслям промышленности и может быть использовано для получения нефтяных масел-пластификаторов или масел-наполнителей, применяемых при производстве синтетического каучука и шин. Сущность изобретения.

Дегидратор масла, система для обезвоживания масла, содержащая дегидратор масла, и способ обезвоживания масла с помощью дегидратора масла // 2709346

Изобретение относится к дегидратору масла, который используется для обезвоживания масел: трансмиссионных, смазочных, компрессорных или гидравлических, загрязненных водой. Дегидратор масла 1 содержит вакуумную камеру 2, вакуумный насос 3, расположенный в верхней концевой области 8 вакуумной камеры 2, для создания отрицательного давления внутри вакуумной камеры 2 и для транспортировки воды и воздуха из вакуумной камеры 2 через выпускное отверстие 10, и трубу 4 для транспортировки масла в вакуумную камеру 2 и/или из нее, причем труба 4 соединена с нижней концевой областью 9 вакуумной камеры 2, при этом вакуумная камера 2 в нижней концевой области 9 имеет по меньшей мере один проточный канал 5, соединенный по текучей среде с вакуумной камерой 2 и трубой 4, между вакуумной камерой 2 и трубой 4 расположен обратный клапан 7 с отверстием для регулирования потока масла в вакуумную камеру 2 и из нее через по меньшей мере один проточный канал 5, причем обратный клапан 7 с отверстием выполнен с возможностью переключения рабочего состояния между открытым режимом, позволяющим маслу вытекать из вакуумной камеры 2, и закрытым режимом, причем обратный клапан 7 с отверстием регулирует поток масла через, по меньшей мере, один проточный канал 5 в вакуумную камеру 2, так что проходное сечение в закрытом режиме меньше, чем проходное сечение в открытом режиме.

Способ обезвоживания высокоустойчивых водо-углеводородных эмульсий природного и техногенного происхождения и устройство для его реализации // 2581584

Изобретение относится к способу обезвоживания высокоустойчивых водо-углеводородных эмульсий, в том числе смеси нефтесодержащих отходов, продуктов разложения и очистки смазочно-охлаждающих жидкостей, амбарных шламов, жидких продуктов пиролиза, тяжелой пиролизной смолы, промежуточного слоя нефти, природного битума и других водо-углеводородных эмульсий.

Способ контактирования одного или нескольких загрязненных углеводородов // 2579517

Изобретение относится к способу извлечения и переработки загрязненных углеводородов. Способ включает контактирование одного или нескольких загрязненных углеводородов с потоком газообразного водорода в сепараторе очистки сырья с образованием первого потока жидкости, отгонку первого потока жидкости с образованием потока остатка и отделение потока остатка в пленкообразующем испарителе для получения извлеченного дистиллята.

Способ утилизации попутного нефтяного газа // 2488625

Изобретение относится к процессу утилизации попутного нефтяного газа в газогидратной форме с одновременной сепарацией нефти и воды и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности и в энергетике. .

Способ разделения жидкой смеси, содержащей воду и нефть и/или нефтепродукты, и установка для его осуществления // 2433162

Изобретение относится к нефтепереработке. .

Способ обезвоживания высокоустойчивых водоуглеводородных эмульсий и унифицированный комплекс для его реализации // 2417245

Способ комплексной подготовки сероводородсодержащей нефти // 2413751

Изобретение относится к способам подготовки нефти к транспортировке. .

Способ переработки углеводородного сырья // 2748456

Изобретение относится к способам переработки углеводородного сырья, имеющего температуру конца кипения выше 250°С, для получения топливных фракций - высокооктановых бензиновых фракций и керосиновых и/или дизельных фракций, и может быть использовано в нефте- и газоперерабатывающей промышленностях. Способ осуществляют путем предварительного разделения сырья в сепараторе при температуре 150-250°С с выделением парообразной бензиновой или бензинолигроиновой фракции и частично отбензиненной жидкой фракцией сырья.