Патент ссср 416374
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
СОюз Советских
Социалистических
Респу6лик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 11.1 I.1969 (№ 1304167/23-4) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 25. II.1974. Бюллетень № 7
Дата опубликования описания 26Л 1.1974
М. Кл. С 10g 7/00
С 100 37 01
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изааретений и открытий
УДК 665.52(OSS.8) Авторы изобретения М. Л. Креймер, Ф. Х. Маликов, П. М. Алексеев и Л. Б. Худайдатова
Заявитель
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СЕРНИСТЫХ
И ВЫСОКОСЕРНИСТЫХ НЕФТЕЙ
Изобретение относится к способам переработки сернистых и высокосернистых нефтей с получением светлых нефтепродуктов и одновременной выработкой стандартного котельного топлива.
Известен способ переработки сернистых и высокосернистых нефтей путем проведения атмосферно-вакуумной перегонки и впсбре.Кйнга остатков вакуумной перегонки при температуре 460 — 480 С и повышенном давлении.
Однако вследствие трудности термического
1 рекирования тяжелых .вакуумных остатков глубина отбора вакуумных дистиллятов на установках первичной перегонки нефти низкая.
Сравнительно низкая глубина отбора ваку" умных дистиллятов ограничивает ресурсы сырья для установок каталитического крекинга и снижает глубину отбора светлых нефтепродуктов из нефти.
С целью повышения выхода светлых нефтепродуктов, предлагается перегонку проводить с максимальным отбором вакуумного газойля с последующими деасфальтизацией остатксв перегонки известным путем и подачей их ня висбрекинг.
Так, ромашкинская нефть может в этом случае подвергаться перегонке с получением до
25% -ного остатка, арланакая — 30% -ного остатка (считая на нефть).
gr
Висбреi IIIII деасфальтизята из утяжеленного вакуумного остатка проводят при 465—
490 С, предпочтительно при 475 — 490 С. Благодаря отсутствшо в деасфальтизате асфальтенов и золообрязующих компонентов скорость закоксовывяния змеевика снижается II
3 — 4 раза по сравнению со скоростью закоксовывания соответствующих вакуумных остатков. Коксообрязованпе в змеевиках трубчатых
10 нагревателей может быть еще снижено за счет применения антикоксующей присадки, На установках ABT увеличивают на !О—
15% от колич ствя нефти отбор вакуумного газойля. Полученные днстнлляты, включая Bа15 куумный газойль, направля1от зля дальнейшей кятялитической переработки и облагораживания, Утяжеленный за счет углубления отбора
20 вакуумного днстнллятя гудрон подвергают деасфальтизяцпп легким бен3ином для селектнв,ного удаления из него асфяльieiioII н золообразующих компонентов. Затем деасфальтизаг направляют на установку термического впс25 брекинга для получения стандартного котельного топлива.
Полученнь|й прп деасфальтизации гудрона концентрат асфа.тьтенов пригоден для использования в различных областях народного хо30 зяйства и строительства как вполне равноцен416374 ный заменитель очень дефицитного природного асфальтита.
По предлагаемому способу на пилотных установках проведены опьпы по термическому висбрекингу деасфальтизатов, полученных деасфальтизанией остатков различной конце.Iтрации, высокосернпстой арланской нефти легТаблица 1
Показатели качества крекинг-остатков, полученных в результате внсбрекинга различных остатков арланской нефти
Остатки от висбрекиига деасфальтизат деасфальтпзат (деасфальтизат
47%-ного остатка I 40;/-ного остатка I 30%-ного остатка
470-ньш остаток
Показатели
Температура висбрекинга, С
465 475 490
465
475
490 465
475 490
475 490
465
Качество остатка выше
200 С продуктов висбрекинга:
Плотность, р го
О, 9997 1, 0077
0,9785
1,006 1,0177 1,026
0,9961
О, 9954
1,003 0,9972
0,998 1,0057
29,2
11,78
5,05
9,5
4,04
19,3
7,6
14,4
5,4
24
10,2
0,04
14,3
28,5
9,4
21,2
8,8
0,08
2,9
2,0
15,4
8,8
3,8
10,1
3,8
0,042
0,038
141
165
138 134
18,6 20,6
140
14,9
19,4
17,8 16,0
16,6 16,4
24,5
14,4
17,5
4,11
4,57
4,6
4,2
4,15
Более 28
4,18
4,25
4,42
4,58
Более 14
Более
21,6
Из табл. l видно, что остаток висбрекин1 а, полученный при умеренных температурах крекирования (475 †4 С) деасфальтизата
30% -ного остатка арлапской иефти, по всем показателям (за исключением серы) удовлетворяет т1ребованиям ГОСТ 10585 — 63 на котельное топливо марки 100. При крекировании в аналогичных условиях деасфальтизатов, полученных из более легких остатков арланской нефти, остатки висбрекинга получаются с еще лучшими качественными показателями.
В то же время при висбрекинге 47%-ного гудрона арланской нефти в этих же условиях в остатке можно получить лишь котельное топливо марки 200. При этом содержание серы в остатке висбрекинга 47%-ного гудрона оказывается еще выше, чем из деасфальтизатов. Вопрос о содержании серы в котельных топливах из высокосернистых нефтей должен решаться особо.
Опыты, проведенные на указанной пилотной установке при висбрекинге 47%-ного остатка арланской нефти и деасфальтизатов до полного закоксовывания реакционного змеевика, показали, что при прочих равных условиях
Вязкость условная, -Е при 80 C при 100 С
Зольность, масс.
Температура застывания, С
Температура вспышки в открытом тигле, С
Коксуемость по Конр., масс. %
Содержание ссры, масс, 00
Длительность пробега на эталонном змеевике, час кпм бензином. Для сравнения в аналогичных условиях крекировали 47% -ный вакуумный остаток исходной арланской нефти, Опыты проводили при температурах 465, 475 и 490 С при прочих равных условиях режима.
11оказатели качества остатков Bèсбрекинга (после отгона фракций, выкипающих до
200 С) приведены в табл. 1. проведения опытов продолжительность непрерывной работы установки составила при висбрекинге 47%-ного гудрона 8,5 час, при висбрекинге деасфальтизатов 47%-ных, 40%-ных и 30% -ных остатков соответственно более
28,0 час, 2!,6 час и более 14 час (в последнем случае опыт был прекращен задолго до закоксовывания змеевика из-за нехватки сырья).
Следовательно, продолжительность цикла непрерывной работы установки между чистками труб от кокса увеличивается не только при крекировании деасфальтизатов 47%-ных и
40%-ных остатков, но также и при крекировании деасфальтизата более тяжелого 30%-ного
55 остатка IIQ сравнению с 47%-ным гудроном.
Одновременно с этим улучшается качество получаемых остатков (вязкость, зольность, коксуемость и несколько меньшее содержание ссоры) .
60 Выход бензина и газа при одинаковых условиях впсбрекинга отличается незначительно.
Увеличение длительности непрерывной работы установки при термическом висбрекинге деасфальтизированных остатков (вследствие
65 меньшей скорости коксообразования в реак416374
Таблица 2
Качество остатков перегонки арланской нефти
Качество остатков
Выход, считая иа нефть, вес. " содержание, вес. % температура размягчения по КиШ, С
Остатки плотность, 20
j4 асфальтены зола сера
Гудрон
Гудрон
Не течет
1-1е течет
1,0499
1,017
31
17,2
10,5
0,189
0,078
61
4,65
4,6
Табл и ца 3
Деасфальтизаты, полученные из гудрона
Асфальтизат, полученный из 31%-ного гудрона
Показатели
31%-ного
47%-ного
1,12
162
1, 015
0,9900
Не течет
Не течет
12,7
Содержание, вес.,",; сера зола асфальтеиы
Выход, считая иа гудрон, %
6,45
64,9
28,3
4,6
0,048
0,57
70,3
4,1
0,7
85,2 ционном змеевике) в 3 — 4 раза по сравнепгпо с недеасфальтизпрованными остатками вавуумной перегонки позволяет уакесточить режим крекированпя дсасфальлп:затов без увеличения коксования реакционного змеевика, что способствует увеличению выхода газа и бензина и дальнейшему углублению отбора светлых нефтепродуктов от нефти.
Пример. В качестве сырья для проведения исследований используют 60%-ный мазут арланской нефти, отобранный с промышленной установки, имеющий выход, считая на нефть, 60 вес. /, плотность р 4 0,9840; услоч0.... 2() ную вязкость при 80 С 29,0, при 100 С 9,9; содержащий, вес. %: сера 4,3; зола 0,074; асфальтены отсутствуют.
Деасфальтизация. Процесс деасфальтизации 47%-ного и 31%-ного гудронов легким прямогонным бензином осуществляют при одинаковых режимах. Условия проведения процесса:
Производительность по сырь:о, л/час 4
Давление, ати 21
Температура, С верхней части экстрактора 140 — 175 нижней части экстрактора 125- — 135
Соотношение бензин: сырье 3,5: 1,0
Плотиость\ р4
Температура размягчения по КиШ, С
Вязкость условная, Е при 100 С при 80 С
Вакуумная перегонка. Режим перегонки мазута при получении на установке АВТ 30—
31%-ного гудрона по предлагаемому способу: температура на выходе мазута пз печи 383—
5 394 С; эвапарацнонного пространства вакуумной колонны 350 †3 С; всрхней части вакуумной коло ны 347 — 356 С; нпжпсй части вакуумной колонны 350 — 360 С. Остаточное давление в верхней части вакуумной колонны
l0 77 — 88 мм рт. ст. Расход водяного пара, считая на мазут, в змеевик печи 0,3%; в нижнюю часть вакуумной колонны 0,7 — 1,0 jp.
Качество полученного гудрона приведено в табл. 2, где для сравнения указаны данные, 15 характеризу1ощпе качество 4700-ного гудрона, полученного известным способом.
Качество применяемого для дсасфальтизации легкого прямогонного бензина:
П IOTHOCTb> 1I 4
0,640
Начало кипения, С 22
Конец кипения, С G3
Содержание, вес. %: изобутан 1,3 и-бутан 9,8 изопентан 29,5 и-пента н 47,5 гексан и выше 1 1,9
Качество продуктов процесса деасфальтизации гудрона, полученных по предлагаемому и известному способам, приведено в табл. 3.
416374
Таблица 4
Показатели висбрекннга остатков арланской нефти Чатериальиьш баланс, считая иа сырье, вес. %
Режим крекинга
Качество бензина
Качество крекинг-остатка о ñ о о
О. = о а о о
\ ) Сырье
° с
I — o
F»
Я о
> o д о) о
o o
Д
Л е о
o o
<с
Деасфальтизат 31%-ного остатка
8,1
8,3
84,3
83,4
5,0
3,8
0,9980
1,0057
6,3
7,0
1,3
1,3
15,4
10,1
4,42
4,58
0,7706 1,225 98,7
0,7703 1,3 96,4
490
0,038
0,043 опыт 1 опыт 2
Гудрон 47%-ного остатка
1,3
1,3
6,8
10,9
87,7
81,6
1,0177
1,026
28,5
21,2
9,4
8,83
490
4,2
6,2
4,5
4,6
0,7739 1,0
0,7662 1,1 опыт 1 опыт 2
85 3
86,6
0,08
Висбрекипг. Висбрекинг остатков проводят на пилотной установке при одинаковой производительности по сырью (5 л/час).
В табл. 4 приведены условия висбрекинга и качество полученных продуктов при крекировании деасфальтизата 31 % -ного гудрона в сравнении с висбрекингом 47% -ного гулрона.
Как видно из табл. 4, крекинг-остаток
47% -ного гудрона имеет условную вязкость
ВУ вв 8,2 — 9,4 Е, что является крайним пределом для получения стандартного котельного топлива (мазута марки 200, характеризующего ся ВУ1ва 6,5 — 9,5"J" .) . .Мазут марки 100, ïрактеризующийся ВУ8е пе более 15,5 Е, по.лучить не представляется возможным, так как крекинг-остаток этого гудрона имеет вязкость
21,2 — 28,5 E. Следовательно, при крекироваТаблица 5
Первичная перегонка
Известиьш способ j Предлагаемьш способ
Содержание компонентов (вес.%), считая
Показатели иа сырье
Взято сырья
100
100
1,2
0,3
11,0
8,0
19,5
12,0
47,0
1,0
100,0
38,5
1,2
0,3
11,0
8,0
19,5
28,0
31,0
1,0
100,0
38,5
Получено: газ сжижениый газ фракция бензина фракция керосина фракция дизельного топлива вакуумньш газойль гудрон потери
Итого
Сумма светлых нефтепродуктов нпи более тяжелых остатков нельзя будет получить даже мазут марки 200.
25 Получить стандартное котельное топливо из
47%-ного гудрона при использовании только деасфальтпзации также невозможно, так как деасфальтизат этого гудрона имеет ВУ1ев
12,7 Г (см. табл. 3).
30 Предлагаемый способ позволяет перерабатывапгь утяжеленные гудроны (31%-ные) с получением стандартных котельных топлив (мазутов марки 100 и 200) путем крекирования деасфальтизата от этих гудронов (вязкость
35 крекинг-остатка деасфальтизата удовлетворяет требования".,1 стандарта на обе марки ма3VT3).
В табл. 5 — 8 приводится материальный баланс переработки арланской нефти по предла40 гаемому и известному способам. иа нефть иа сырье на нефть
416374
Таблица 6
Каталитический крекинг гидроочищенного вакуумного газойля
Известный способ Пр длагаемый способ
Содержание компонентов (вес. %), считая
Показатели на нефть на нефть иа сырье на сырье
Взято сырья
100
100
26,6
Получено: газ бензин легкий газойль тяжелый газойль потери+кокс
Итого
7,3
28,8
36,4
18,2
9,3
100
3,2
4,9
1,66
0,7
11,4
8,1
9,1
28,0
42,6
13,6
6,7
70,6
1.9
7,6
9,7
4,8
2,6
26,6
Сумма светлых нефтепродуктов
65,2
17,3
Таблица 7
Деасфальтизация гудрона
Содержание компонентов, считая иа нефть, вес., Показатели известный способ пре;(лагасмый способ
Взято сырья
Получено: деасфальтизат асфальтит потери
Итого
100
70,3
28,3
1,4
100
21,8
8,8
0,4
100
Таблица 8
Процесс висбрекинга
Известный способ Пр длагасмый способ
Содержание компонентов (всс.,„), считая
Показатели иа дсасфальтизат иа нефть на нефть на гудрон
21,8
100
100
6,2
10,9
81,6
1,3
100
7,3
12,6
78,8
1,3
100
1,6
2,7
17,2
0,3
21,8
2,9 >,1
38,4
0,6
47,0
13,2
10,3
9,7
8,3
4,9
Как видно из табл. 5 — 8, отбор вакуумного газойля по известному способу составляет
12%, считая на нефть, а по предлагаемому 66
28%, т. е. на 16% больше. Это дает возможность увеличить выработку светлых нефтепродуктов при каталитическом крекинге гидроочищенного газойля на 9 2%, т. е. получить на 4,4% больше малосернистого бензина, на 60
4,8% больше малосернистого легкого газойля (компонент дизельного топлива). В то же время при висбрекинге сокращается выход высокосернистого бензина (2,7% против 5,1%, счи- тая на нефть). 66
Взято сырья
Получено: газ бензин крекинг-остаток потери
Итого
Суммарный выход светлых нефтепродуктов по вторичным процессам, в том числе: по бензину по дизельному топливу.
Расчеты показывают, что за счет этого содержание серы в товар:1ом бензине, полученном по предлагаемому способу, составит до
0,1; %, а по известному 0,3%. При этом имеется в виду. что часть бензина процесса висбрекинга (до 10%, считая на прямогоиный бензин) будет подвергаться облагоражива.нию — 1113рированню с. последующим каталитическпм рифармингом.
Предмет изобретения
Способ переработки сернистых и высокоссрнис11зх Iic(1Tcl!, вк,110 10!01 IIIII атмосфеРпо-ш1416374
Составитель С. Хованская
Техред T. Миронова
Редактор О. Кузнецова
Корректор Е. Зимина
Заказ 1517!12 Изд. М 532 Тираж 537 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва. Ж-35, Раушская паб., д, 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 куумную перегонку и висбрекинг, î i л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения выхода светлых нефтепродуктов, перегонку проводят с максимальным отбором вакуумного газойля с последующими деасфальтизацией остатков перегонки известным путем и подачей их на висбрекинг,
