Способ получения жидких продуктов из углеродсодержащих материалов

 

Использование: углехимияГ Сущность гидрогенизации в жидкой фазе, подвергают вакуумный остаток дистилляции нефти при температуре 465°С, парциальном давлении водорода 190-200 бар, отношении водород : вакуумный остаток 1500-2000 нм3/т при объемной скорости по вакуумному остатку, равном 0,5-0,54 кг/л ч в присутствии буроугольного кокса, имеющего 0-10% частиц 100-400 мкм, остальное до 90 мкм, взятого в количестве 1,5-1,8 мае.% на смесь вакуумного остатка с отходами применяют твердый отходотстойный твердый шлам после осветления, имеющий два размера частица 10% от частиц 100-150 мкм, остальное до 90 мкм, взятый в массовом отношении к вакуумному остатку, равном 10:100 и жидкий отход - использованный обезжиривающий металлы раствор, взятый в массовом отношении к вакуумному остатку, равном 30:100. Предпочтительно добавляют 0,67 мас.% сульфида натрия в виде водного раствора вместе с исходными продуктами. 1 з.п., ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 10 G 47/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (2 1) 4355379/04 (22) 28,03,88 (46) 23,08,93. Бюл. М 31 (31) P 3710021.1 (32) 30.03.87 (33) DE (71) Феба Ель Энтвиклюнгс Гезельшафт

МБх (DE) . (72) Людвиг Мерц и Клаус Ниманн (DE) (56) Заявка ФРГ М 3634275, кл, С 10 G

49/00, 1988.

Заявка Великобритании N 2095695;кл.

С 10 G 1/06, 1982. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ ИЗ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: углехимия. Сущность

1 гидрогенизации в жидкой фазе, подвергают вакуумный остаток дистилляции нефти при температуре 465 С, парциальном давлении

Изобретение относится к способу получения продуктов иэ углеродсодержащих материалов и может быть использован в углехимии, Целью изобретения является повышение качества получаемых продуктов.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения жидких продуктов из углеродсодержащих материалов путем гидрогениэации в жидкой фазе смеси вакуумного остатка дистилляции нефти с твердым отходом — отстойным твердым шламом после осветления, имеющим два размера частиц: 10 частиц — 100-150 мкм, остальные до 90 мкм, взятым в массовом,., Ы2,, 1836408 АЗ водорода 190-200 бар, отношении водород

; вакуумный остаток 1500 — 2000 нм /т при объемной скорости по вакуумному остатку, равном 0,5-0,54 кг/л ч в присутствии буроугольного кокса, имеющего 0-10 частиц

100 — 400 мкм, остальйое до 90 мкм, взятого в количестве 1,5-1,8 мас.ф, на смесь вакуум- ного остатка с отходами применяют твердый отход- отстойный твердый шлам после осветления, имеющий два размера частиц .

10 от частиц 100 — 150 мкм, остальное до 90 мкм, взятый в массовом отношении к вакуумному остатку, равном 10:100 и жидкий. отход — использованный обезжиривающий металлы раствор, взятый в массовом отношении к вакуумному остатку, равном 30:100.

Предпочтительно добавляют 0,67 мас. сульфида натрия в виде водного раствора вместе с исходными продуктами. 1 э.п„ ф-лы. соотношении к вакуумному остатку, равном

10:100 или смеси вакуумного остатка и жидкого отхода — использованного обезжиривающего металл раствора, взятого в массовом соотношении к вакуумному остатку, равном

30:100 в присутствии твердой присадки— буроугольного кокса, имеющего 0-10% частиц с размером 100-400 мкм, остальные до

90 мкм при температуре 465 С, парциальном давлении водорода 190-200 бар, соотношении водород: вакуумный остаток

1500-2000 нм /т с последующим газофаэным гидрированием продуктов жидкофазного гидрирования и проведения процесса в жидкой фазе при объемной скорости по

1836408 вакуумному остатку, равной 0,5 — 0,54 кг/л ч в присутствии буроугольного кокса, взятого в количестве 1 5-1,8 мас, на смесь.

Предпочтительно вместе с исходными продуктами добавляют сульфид натрия в количестве 0,67 мас,% на вакуумный остаток в виде водного раствора, Отличительные признаки способа заключаются в использовании в качестве твердой. присадкй буроугольного кокса, имеющего . вышеописанную характеристику, в качестве углеродсодержащих материалов смесей вакуумного остатка дистилляции

10 нефти с твердым или жидким отходом, в проведении процесса в жидкой фазе при "5 обьемной скорости Ilo вакуумному остатку

0,5 — 0,54 кг/л ч в присутствии буроугольного кокса, взятого в количестве 1,5-1,8 мас. на смесь, з также в предпочтительных условиях проведенйя процесса. .20

Тепло гидрогениэзции, возникающее при превращении тяжелых масел, используют для превращения и обеззараживания отработанных материалов при условиях жидкофаэной гидрогениэзции. При гидрогенизационной обработке таких отработанн ых материалов можно ожидать в нормальном случае лишь незначительный тепловой эффект, За счет этого система предварительного нагрева типичной уста- 30 новки для жидкофазной гидрогенизации существенным образом рзэгружается, Поддерживаемая в гидрогенизационных реакторах при работе барботажная колонна пригодна для того, чтобы также 35 обрабатывать отработанные материалы, содержащие твердые вещества, при этом стабильную динамику смеси остаточного масла с гидрогениэационным газом используют в качестве "несущей" компоненты. 40

С помощью описываемого способа удается удалять отработанные материалы, которые должны подразделяться на категории квк специальные отходы, таким образом, что сохраняются содержащиеся в этих мате- 45 риалах углеродсодержащие составляющие, в частности углеводородные цепи, Одновременно происходит значительное удаление так называемых гетероатомов, в частности кислорода, серы, азота, а 50 также галогенов эа счет перевода в соответствующие галоидводороды, перехода ик в газовую фазу и вывода вместе со сточной, водой, в которой полностью или частично растворяются галогеноводороды, а также 55 аммиак и сероводород.

Содержащиеся в исходных продуктах тяжелые металлы или золообразующие составляющие эффективно переводятся в остаток в примыкающих к жидкофаэной гидрогенизации системах горячего отделения.

В способе используют буроугольный кокс. имеющий следующие физико-химические показатели, содержание, мас. : эола 5 — 50; углерод 35-90: водород 0,2-2,0; сера 0,1 — 3.0; плотность по гелию 1,8-2,5 г/см; поверхность по БЭТ > 100 м /г.

Можно применять все буроугольные коксы, которые согласно уровню техники получают в шахтных или подовых печах. При коксовании в подовой печи мелко раэмельченный и предварительно осушенный бурый уголь по спускной трубе загружается на наружный край плиты подовой печи и перемещается под ее непрерывным вращением и воздействием неподвижных смесительных лопастей медленно к середине, откуда выгружается готовый кокс.

При прохождении летучие компоненты выделяются из буроугольной коксовой засыпки и частично сжигаются при подаче воздуха снаружи сверху коксовой засыпки.

Процесс коксования осуществляется через это сжигание части летучих компонентов, то есть процесс проводится при недостатке воздуха, так что сжигается соответственно лишь такое количество летучих компонентов, которое требуется для поддержания температуры коксования. Коксование бурого угля в подовой печи осуществляется без подачи водяного пара или воды снаружи, так как содержание воды в предварительно осушенном буром угле можно установить таким образом, чтобы иэготовлялся кокс с желательными свойствами. Буроугольный кокс в виде пыли можно получать s высокотемпературных газогенераторах, которые работают по принципу шахтной печи, К высокотемпературному генератору, как правило. подключается циклон, через который не превращенные в гаэ частицы снова подаются в генератор. Высокотемпературная пыль улавливается в следующем подключенном циклоне.

Пример 1, Используют вакуумный остаток венесуэльской нефти, имеющий следующую физико-химическу1о характеристику: бво — 0,9776 г/мл, С 84,60 мас,%, Н

1041 мас % S 3,19 мас % N 0 80 мас %

Na-, Са-, 1ч 76 рр Ч 690 ррт, асфальтены 9,43 мас.%; CCR 17,56 мас.%, фракции, выкипающие при < 200 С вЂ” 0 мас,%, 200 350 С вЂ” 0 мас.%,350-500-3,1 мас,, >500 С-96,9 мас.%.

Используют буроугольный кокс, имеющий характеристику: вода 0.5 мас., зола

7,5 мас,, летучие 3,5 мас., С/С фикс

1836408

88/88.5 мас., Н вЂ” 0,7 мас., N 1,0 мас., 0 — 2,2 мас., S0,,4 мас., низш. теплота сгорания кДж/Kl 30150, д. поверхность 275 м2/г, объем позо 0,30 см /r, истинная плотность 1,8 г/см, кажущаяся плотность 0.95 г/см .

Анализ золы: Я10г 5 мас., А!гОз 4 мас. . ЯОз 14 мас., СаО 55 мас., М90 12 мас., иные — 2 мас, >, Используют шлам, имеющий следующую характеристику: содержание, мас, : золы 53, углерод 35; водороу 2.6: сера 1,0, плотность по гелию 1,9 г/см, В непрерывно работающей гидрогенизационной установке с тремя включенными друг за другом вертикальными жидкофазными реакторами без вставок конвертируют вакуумный остаток венесуэльского тяжелого масла с добавкой 2,0 мас, кокса бурого угля с верхним пределом размеров частиц 40 мкм и добавкой 10 отстойного шлама (высушенного до остаточной влажности менее 2,0 . размолотого и просеянного до размеров частиц менее 150 мкм) с 1.5 м

Н2 на кг остатка и парциальным давлением водорода 190 бар. Для достижения степени конверсии остатка 907О устанавливают среднюю температуру во включенных друг за другом жидкофазных реакторах 465 С, Удельная производительность составляет

0,54 кг/л ч (500 С), степень превращения отстойного шлама (органическая составляющая) > 70 мас. .

Ниже представлены данные по выходу получаемых продуктов по отношению к общему количеству исходных продуктов (за исключением буроугольного кокса), мас. %: газы С1 — С4 7.6; фракция до 200 С 16,0; фракция 200 — 350 С 35,0; . вакуумный газойль фракция 350 — 500 С 28,0

Применяемый отстойный шлам содержит 90% фракции частиц менее 100 мкм, Фракция частиц 100 — 150 мкм отстойного шлама (10 применяемого отстойного шлама) заменяет крупнозернистую фракцию буроугольного кокса.

Пример 2. В действующей непрерывно гидрирующей установке с комбинированным процессом гидрирования в жидкой и газовой фазе вакуумный остаток венесуэльской нефти по примеру 1 в смеси с 30 мас.% (по отношению к вакуумному остатку} использован ного обезжиривающего металл раствора, Содержащий ароматические и фенольные составляющие обезжиривающий раствор имеет содержание хлора 1.02 мас.% и содержание кислорода 3.7 мас., азота -0,92 мас. и серы — 0,98 мас. Доля

55 составляющих с температурой кипения меньше 200 градусов составляет 44 мас., доля фракции с температурой кипения от

200 до 350 С составляет 22 мас.7;, Превращение при гидрировании в жидкой фазе происходит при добавлении 2 мас.7 кокса бурого угля, 1,5 мас. частиц которого меньше чем 90 мкм и 0,5 мас,о — от 100 до

400 мкм при удельном расходе 0,5 кг/л ч (по отношению к вакуумному остатку), при отношении Н2 /нефть — 2000 нм /т и парциальз ном давлении водорода 200 бар. При 465 градусах обрабатываемый вакуумный осадок превращают более чем на 90 мас.$ a низкокипящие продукты (меньше чем 500 градусов). Первичный продукт гидрирования в жидкой фазе имеет содержание хлора меньше чем 1 ррт. Путем добавления удвоенного стехиометрического количества сульфида натрия (0.67 мас.g), содержащийся в растворе для обезжиривания металлов хлор выносится в виде хлорида натрия с твердыми веществами, выделяемыми в сепараторе в горячем состоянии. Первичный . продукт гидрирования в жидкой фазе в непосредственно следующем эа этим процессе гидрирования в газовой фазе при 380 С и при применении (никель и молибден на окиси алюминия) катализатора в расчете 2,0 кг/кг ч подвергаются «аталитической очистке на стационарном слое путем стандартного контакта при очистке. Полученный совокупный продукт после гидрирования в газовой фазе свободен от фенола и свободен от хлора. Содержание серы и азота меньше чем 0,1 мас.7, Выход продуктов газофазного гидрирования по отношению к используемой смеси (за исключением кокса), мас. :

С вЂ” С4 газа-8,0, фр. < 200 С вЂ” 27,4, фр.

200-350 С вЂ” 33,5, вакуумный газойль фр.

350-500 С вЂ” 22,5, Формула изобретения

1. Способ получения жидких продуктов из углеродсодержащих материалов путем гидрогенизации в жидкой фазе вакуумного остатка дистилляции нефти в присутствии твердой присадки при температуре 465ОС, парциальном давлении водорода 190-200 бар, соотношении водород: вакуумный остаток 1500-2000 нм /т с последующим газоз фазным гидрированием продуктов жидкофазного гидрирования, о т л и ч à ешийся тем, что, с целью повышения качества продуктов, в качестве твердой присадки используют буроугольный кокс, имеющий 0-107ь частиц с размером 100-400 мкм, остальные до 90 мкм, в качестве углеродсодержащих материалов- смесь вакуумного остатка дистилляции нефти с твердым

1836408

Составитель Н.Королева

Редактор О,Кузнецова Техред М. Моргентал Корректор А.Коэориз

Заказ 3007. Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 отходом — QTGTQAHbIM твердым шламом после осветления, имеющим два размера частиц; 10 частиц 100 — 150 мкм, остальные до

90 мкм, взятым в массовом соотношении к вакуумному остатку 10: 100 или смесь вакуумного остатка и жидкого отхода — использованного обеэжиривающего металл раствора, взятого в массовом соотношении к вакуумному остатку 30; 100 и процесс проводят при объемной скорости по вакуумному остатку 0,5-0,54 кг/л ч в присутствии буроугольного кокса, взятого в количестве

1,5-1,8 мас. на смесь, 5 2. Способ поп.1,отличаю щи йся тем, что добавляют сульфид натрия вместе с исходными продуктами в количестве 0,62 мас. ф, на вакуумный остаток в виде водного раствора.