Способ крекирования нефтяного и подобного сырья

 

Класс 23b lq

М 67610

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ИДЕ и. Ф. П

СПОСОБ КРЕКИРОВАНИЯ НЕФТЯНОГО И ПОДОБНОГО СЫРЬЯ

Заявлено 30 марта 1945 г. за № 398 (337344) в Народный Комиссариат нефтяной промышленности СССР

С целью удовлетворения растущего спроса на моторный бензин применяется жидкофазный термический крекинг под давлением, который позволяет увеличить выход бензина до 42о4 от веса переработанной нефти (путем прямой отгонки получается около 10 Д бензина). Существенным недостатком этого способа является невысокое качество получаемого бензина.

В последнее время широкое распространение получил каталитический крекинг, например по способу Гудри. Сущность этого способа заключается в том, что пары углеводородов, нагретые до 450, пропускаются через камеру, наполненную катализатором — глиной или синтетическими алюмосиликатами. В процессе гетерогенного катализа происходит расщепление больших углеводородных молекул, их ароматизация и изомеризация.

В результате каталитического превращения из тяжелых погонов нефти получается высококачественный бензин, в количестве 45 — 50,< от веса переработанной нефти.

Стремление исследователей усовершенствовать технологический процесс каталитического крекинга по способу Гудри привело к разработке термофорного и «жидкокатализаторного» каталитического крекинга.

При «жидкокатализаторном», как и при термофорном каталитическом крекинге, в отличие от способа Гудри, применяется непрерывный поток катализатора. Но катализатор при «жидкокатализаторном» крекинге перемещается не с помощью механических подъемников, как это осуществляется в процессе термофорного крекинга, а впрыскивается (вдувается) в каталитическую камеру в поток паров углеводородов в виде порошка.

При «жидкокатализаторном» крекинге достигается наиболее полный контакт между парами углеводородов и поверхностью катализатора, т. е. достигаются такие условия, при которых каталитический процесс № 67610 может проходить наиболее быстро и полно (по сравнению со способом

Гудри и термофорным крекингом) .

В технологическом процессе каталитического крекинга имеется существенный недостаток, заключающийся в том, что при нагревании тяжелых погонов нефти не вся их масса превращается в парообразное состояние, следовательно, не вся их масса имеет возможность подвергаться каталитическому действию катализатора в паровой фазе. По этой причине выход бензина снижается. Этот недостаток присущ всем вариантам каталитического крекинга. Кроме того, для достижения наиболее полного контакта между парами углеводородов и поверхностью катализатора (на единицу веса катализатора), катализатор необходимо и змельчать (добиваясь наибольшей удельной поверхности). Измельченный же катализатор в виде порошка затруднительно вводить в каталитическую камеру.

Если преодолеть указанный недостаток в технологическом процессе каталитического крекинга, можно было бы добиться значительного увеличения выхода бензина. Для этого нужно тяжелые погоны нефти не испарять, а распылить в каталитической камере. При этом распыл должен быть максимально высокодисперсным, с размером частичек — капелек порядка 1 л к и меньше.

Согласно изобретению это достигается путем распыления крекингсырья в.нагретой реакционной. камере в виде эмульсии типа вода-масло.

При нагревании эмульсии вода, заключенная в масляную оболочку, перегревается. При этом создаются идеальные условия для нагрева воды, так как полностью отсутствуют центры, способствующие нормальному кипению (предотвращающие перегрев) .

По достижении определенной критической температуры вода переходит в парообразное состояние, мгновенно расширяется и с большой силой разрывает оболочку — внешнюю фазу эмульсии (масло), раздробляя ее на черезвычайно мелкие капельки.

Взрыв капли эмульсии вода — масло происходит при температуре окружающей среды 170 — 200 (и выше). Время, необходимое для подогрева капель эмульсии до состояния, при котором они «взрываются». зависит от двух факторов: от начального размера капель эмульсии (после ее распыления распылителем) и от температуры окружающей среды. Чем меньше начальный размер капель и чем выше температура окружающей среды, тем более короткое время требуется для достижения условий, «взрываемости» капель эмульсии.

При приготовлении эмульсии вода — масло, способной <взрываться» (при соответствующей температуре окружающей среды), требуется введение лишь 3 — 5% воды, Больший процент воды улучшает взрывоспособность эмульсии.

В эмульсию можно ввести катализатор. Этим приемом устраняется затруднение, присущее «жидкокатализаторному» каталитическому крекингу, так как введение порошка катализатора в каталитическую камеру, как компонента эмульсии, является значительно более простой задачей, чем введение порошка в чистом виде.

В том же случае, когда катализатор растворим в воде, очень удобно его вводить в каталитическую камеру, путем растворения его в той части воды, которая идет на получение эмульсии следующего вида: водный раствор катализатора/тяжелые погоны нефти. № 67610

Предмет изобретения

1. Способ крекирования нефтяного и подобного сырья, например тяжелых нефтяных и каменноугольных продуктов, в тонкодиспергированном виде, отличающийся тем, что крекинг-сырье распыляют в нагретой реакционной камере в виде эмульсии типа вода — масло.

2. Прием выполнения способа по п. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что в указанную эмульсию вводят катализатор.

Редактор А. Г. Новожилов Техред А. А. Кудрявицкая Корректор С. Ю. Цверина

Подп. к пеи. 15/I — 62 г. Формат бум. 70 X 108 /iG Объем 0,26 изд. л

Зак. 3395/8 Тираж 200 Цена 5 коп.

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Типография, по. Сапунова, 2.