Асесо(оуная ?п]ш-!.;;;;,г^:;г{,.я би&лио:с-;1р i

 

О П И С А Н И Е 374838

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

М. Кл. С 10g 13/02

Заявлено 28.Х.1969 (¹ 1374015/23-4) Приоритет 28.Х.1968, № 771248, США

Комитет по делам лзобретений н открытий при Совете Министров

СССР

УДК 665.644.2(088.8) Опубликовано 20.111.1973. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 23.V.1973

Автор изобретения

Иностранец

Фрэнк Столфа (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«Юниверсал Ойл Продактс Компани» (Соединенные Штаты Америки) С: и -:1Н -

Заявитель

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТЯЖЕЛОГО НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ 2

Изобретение относится к способу переработки тяжелого нефтяного сырья.

Известный способ переработки тяжелого нефтяного сырья заключается в том, что исходное сырье предварительно нагревают до 5

370 — 420 С и подают в I реактор гидрокрекинга при давлении 100 †1 ат. Полученный при этом продукт направляют в I газосепаратор, сверху которого отводят газовую фазу и возвращают ее в начало процесса, а снизу — 10 жидкую фазу и подают ее в испаритель. Затем продукт нагревают в печи до 370 †4 С, нагретую жидкую фазу подают в II реактор гидрокрекинга при давлении 100 — 150 ат.

Полученный при этом продукт направляют во 15

II газосепаратор, а жидкую фазу из этого сепаратора вводят в колонну однократного испарения с последующей подачей продукта, выходящего снизу, в ректификационную колонну. 20

Этот способ не дает возможности перерабатывать сырье, выкипающее при температуре выше 566 С и, кроме того, степень отбора светлых нефтепродуктов низка.

Для повышения степени отбора светлых 25 продуктов газовую фазу 1 газосепаратора при 16 — 60 С направляют предварительно во

II газосепаратор. Одну часть жидкой фазы рециркулируют и смешивают с исходным сырьем, другую — направляют в печь. Нагретый З0 в печи до 371 — 399 С продукт подают во фракционирующую колонну. В ее среднюю часть вводят продукт, полученный с низа II газосепаратора, а продукт, полученный с низа фр акционирукыцей колонны — в вакуумную колонну.

В качестве сырья используют черные масла, характеризующиеся как тяжелое углеродсодержащее вещество, в котором более 10,0 об.% веществ с т. кип. выше 566 С. Такое вещество имеет удельный вес выше 9340 при

15,6 С (ниже 20,0 АРI)" и концентрацию серы выше 2 вес.%. Фактор содержания коксового остатка по Конрадсону превышает

1,вес %.

Черные масла включают остатки от сырой нефти, имеющие удельный вес около 0,9705 при 15,6 С и содержащие около 3 вес.% серы, 3830 ррт азота, 85 ррт металлов и около

11,0 вес. % асфальтенов.

Кроме того, могут быть использованы остатки вакуумной перегонки, имеющие плотность 1,0291 при 15,6 С (6 АРI), средний мол, вес около 620; 20 об.% по ASTM npu температуре разгонки около 557 С и содержащие около 4000 ррт азота, 5,5 вес. серы, 100 ррт ванадия и никеля, и 6,0 вес.% асфальтенов, нерастворимых в гептане.

Плотность дана в градусах Американского нефтяного института.

374838

По предложенному способу возможно превращение таких веществ в низкокипящие, нормальные жидкие углеводородные продукты, и дальнейшее превращение значительного количества не перегоняющихся без разложения продуктов. Кроме того, обеспечиваются превр ащение и десульфирование содержащей серу углеводородной исходной смеси, в которой, по крайней мере, около 10 углеводородов кипят выше 566 С, в низкокипящие углеводородные продукты.

Процесс осуществляют следующим образом.

Исходную смесь нагреваютдо260 — 399 С. Нагретая смесь контактирует в каталитической реакционной зоне и при давлении выше 68 ат взаимодействует с водородом. Поток реакционной зоны в первой зоне разделения разделяется при таком же давлении, какое поддерживалось в,реакционной зоне, на первые паровую и жидкую фазы.

Первая паровая фаза во второй зоне разделения при таком же давлении, какое поддерживалось в первой зоне, разделяется на вторые паровую и жидкую фазы. Происходит крекинг, по крайней мере, части первой жидкой фазы в некаталитической реакционной 30не (в печи). Поток, выходящий из печи, вводится в зону фракционирования.

Поток тяжелых углеводородов, кипящих выше 343 С, выводится из зоны фракционирования и вводится в третью зону разделения, где поток тяжелых углеводородов при давлении 3,4 ат отделяется и образуется третья жидкая фаза (мазут).

Вторую жидкую фазу вводят в зону фракционирования.

Общее количество перерабатываемого сырья (загрузка) включает главным образом свежую исходную смесь, рециклизованные часть первой жидкой фазы и обогащенную водородом паровую фазу и свежий водород.

Температура в зоне гидрокрекинга составляет 427 С. Температура потока выходящего из зоны гидрокрекинга 371 †4 С. Давление в зоне гидрокрекинга 68 †2 ат, объемная скорость сырья 0,5 — 10, концентрация водорода

890 †98 м . Катализатор гидрокрекинга содержит в качестве металлического компонента, нанесенного на носитель, кремнезем, содержащий, вес. /о. алюминия 88,0 и двуокиси кремния 12,0, или алюминия 63,0 и двуокиси кремния 37,0, или алюминия 68,0, двуокиси кремния 10,0 и борфосфата 22,0.

Каталитические смеси могут включать один или более металлических компонентов из группы молибдена,:вольфрама, железа, кобальта, хрома, никеля, платины, иридия, осмия, родия, рутения. Металлические компоненты VI — В группы обычно присутствуют в количествах

1,0 — 20,0 вес.o, металлы группы железа

0,2 — 10,0 вес. о/о, благородные металлы

VIII группы — 0,1 — 5,0 вес. /о, считая на исходный металл.

Продукт из зоны гидрокрекинга при 413 С подают в первую зону разделения — I газо5 ю

65 сепаратор, где происходит разделение на первую паровую фазу, обогащенную водородом, и первую жидкую фазу, содержащую 10—

40 мол. о/о растворенного водорода. Первую паровую фазу направляют во II газосепарапор, работающий при 16 — 60 С, для концентрирования водорода во второй паровой фазе.

Эта фаза содержит 80 мол. /о водорода и

2,2 мол. /о пропаноно, остальное тяжелые углеводороды.

Часть жидкой фазы из 1 газосепаратора ,рециркулируют и смешивают с исходным сырьем. Количество жидкой фазы, которая отводится в этом случае, является таким, что отношение соединенной исходной смеси в реакционной зоне, определяется как общий объем жидкой смеси на объем свежей поступающей исходной смеси — 1,1:1 — 3,5:1. Оставшуюся часть жидкой фазы из I газосепаратора вводят в реакционную зону термического крекинга — (печь) при 13,6 — 34 ат и

371 †3 С.

Поток продукта термического крекинга подают в зону фракционирования, где происходит отделение легких углеводородов, бензина, выкипающего до 204 С, средних дистиллятов, кипящих при 204 — 343 С, и остатка, кипящего выше 343 С.

Жидкая фаза из II газосепаратора также поступает в зону фракционирования в точке между отводом среднего дистиллята и вводом продукта тер мокр екинга. Остаток, кипящий выше 343 С подают в вакуумную колонну, где поддерживается давление 20 — 60 мм рт. ст.

Вакуумная колонна служит в качестве третьей зоны разделения, основной функцией которой является концентрирование и извлечение асфальтового остатка, свободного от перегоняемых углеводородов.

Остаток вакуумной колонны рециркулируют в начало процесса или печь.

На чертеже приведена технологическая схема переработки тяжелого нефтяного сырья по предложенному способу.

Пример. 572000 л сырья в день загружают в линию 1. Сырье смешивают с 2 об. /о стекающей из линии 2 фракции, 572000 л в день горячего широкого потока разделителя в линии 8 и рециркулирующим газовым потоком, обогащенным водородом в линии 4, Смесь через линию 1 проходит в нагреватель

5, где нагревается до температуры около

335 С посредством обычного теплообмена с различными горячими потоками. Там же температуру исходной смеси повышают до 363 С, и нагретая смесь проходит по линии б в каталитический реактор 7.

Продукт из реактора по линии 8 выводят при 419 С. Этот поток используют в качестве теплообменной среды для понижения его температуры до 399 С перед входом в горячий разделитель 9 при давлении 177 ат. В основном испаренную фазу удаляют из горячего разделителя по линии 10 и после охлаждения обычными средствами вводят в холодный раз374838

11,44

21,18

37,02

18,61

Содержание (мол. %) в линиях

Компонент потоков

10 12

Азот

Водород

Сульфид водорода

С,— С3

С4 — С, С, (399 С1

Фракция 399.С

13,7

0,5

1,36

0,04

9,3

0,7

11,7

33,8 "

" 38,0 мол. % водорода.

* Около 17,1 о; остатка.

Содержание (мол.%) в линиях

Компонент потоков

Азот

Водород

Сульфит водорода

С,— С, С4 — С, С; (399 С) фракция 399 С

86,0

47,6

13,7

0,3

0,1

16,2

4,7

31,0

0,5 делитель ll при 38 С и 173 ат. В основном жидкую фазу удаляют из разделителя 9 по линии 12 и часть последней (572000 л в день) отводят через линию 8 для соединения со свежим сырьем в линии 1 и сходящим рециклом (1040 л в день) из линии 2. Остаток по линии

12 подают в змеевик печи 13 при давлении около 19,5 ат и температуре около 399 С. Газообразную фазу, обогащенную водородом, удаляют из холодного разделителя по линии

4 с использованием средств компрессии (на чертеже не показачы).

После ввода в линию 14 обогащенную водородом паровую фазу подают по линии 4 для соединения с жидкой смесью в линии 1.

Жидкая фаза из холодного разделителя 11 поступает по линии 15 в дистилляционную колонну 16.

В табл. 1 и 2 даны анализы потоков, полученных после прохождения ими горячего и холодного р азделителей.

В табл, 1 дан анализ испаренной фазы в линии 10 и жидкой фазы в линии 12.

Таблица 1

Анализ потоков горячего разделителя

Приблизительный анализ жидкой фазы в линии 15 и паровой фазы в линии 10 дан в табл. 2.

Таблица 2

Анализ потоков холодного разделителя

В основном жидкую фазу из холодного разделителя 11 вводят в разделитель lб по линии

15 в точке, выше той, в которой вводят поток продукта термокрекинга через лини:о 17. Во фракционирующей колонне отделяют фракции, состоящие из небольшого количества газообразных компонентов и нормальных жидких углеводородов, в газолин (темп. кип.

204 С), который выводят по линии 18. Керосиновую (темп. кип. 204 — 260 С) и средне-перегнанную (темп. кип. 260 — 343 С) фракции выводят по линиям 19 и 20 соответственно. Остаток фракции, кипящей выше 343 С, выводят по линии 2I и подают в вакуумную колонну

10 22, действующую при давлении 30 л л рт. Ст.

Она служит для выделения фракции, покидающей систему по линии 23 и смешиваемую с тяжелым газойлем (фр акция 454 — 527 С) в линии 24. Легкий вакуумный газойль удаля15 ют из вакуумной колонны 22 по линии 25.

Полный выход продукта и его распределение приведены ниже.

Аммоний, вес.% 0,15

Сульфид водорода, вес. % 0,70

С вЂ” Сз, вес % 3 63

Бутаны, об,% 2,31

Пентаны, об. 1,47 гексаны, об в 2,29

С (284 С) об % 11,19

Фракции, об.%;

204 — 260 С

260 — 343 С

343 С

Остаток

Фракция Ст имеет уд. вес 0,7941 при 15,6 С и содержит менее 0,1 вес.% серы. Фракция

204 — 206 С имеет уд. вес 0,8524 при 15,6 С и содержит 0,20 вес. серы. Фракция 260

35 343 С имеет уд. вес 0,8783 при 15,6 С и содержит около 0,2 вес.% серы. Фракция 343 С имеет уд. вес 0,9402 при 15,6 С и содержит

0,25 вес. % серы.

Предмет изобретения

Способ переработки тяжелого нефтяного

45 сырья путем его нагревания с последующей подачей в реактор гидрокрекинга, полученный при этом продукт направляют в I газосепаратор, снизу которого отводят жидкую фазу, а сверху — газовую фазу и возвращают

50 ее в начало процесса, отличающийся тем, что, с целью повышения степени отбора светлых продуктов, газовую фазу предварительно направляют во П газосепаратор при температуре 16 — 60 С, одну часть жидкой фазы ре55 циркулируют и смешивают с исходным сырьем, а другую направляют в печь, нагретый до

371 — 399 С продукт подают во фракционирующую колонну, в среднюю часть которой вводят продукт, полученный снизу II газосе60 паратора, продукт снизу фракционирующей колонны направляют в вакуумную колонну и целевые продукты отбирают известным способом.

374838

Заказ 1321/6 Изд. № 40! Тираж 551 Городинское

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Н. Лихтерова

Редактор Н. Джарагетти Техред Т. Ускова

Корректоры: А. Николаева и В. Петрова