Способ получения жидких продуктов из тяжелых нефтяных остатков

 

Изобретение относится к области переработки горючих ископаемых, конкретно к способу получения жидких продуктов из тяжелых нефтяных остатков (НО) - прямогонных мазутов, гудронов, крекинг-остатков, тяжелых смол пиролиза, тяжелых нефтей, в смеси с сапропелитом (С), и может быть использовано в нефтепереработке. Описывается способ получения жидких продуктов, заключающийся в том, что (C) в количестве 5-25% подвергают механохимической обработке в вибромельнице при уровне ускорения обрабатываемого (С) 2 - 8 G с образованием удельной поверхности 1 г (3 - 6)·10³ см² с получением максимального размера частиц 20-50 мкм, дозируют, смешивают с НО и гомогенизируют в виброаппарате с частотой колебаний 1-25 Гц, амплитудой колебаний 2-6 мм и полученную суспензию подвергают термокрекингу при 390-440^oC и 0,2-5,0 МПа. Технический результат - повышение выхода светлых нефтепродуктов. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к области переработки горючих ископаемых, конкретно к способу получения жидких продуктов из тяжелых нефтяных остатков (прямогонных мазутов, гудронов, крекинг-остатков, тяжелых смол пиролиза, тяжелых нефтей) в смеси с твердым горючим ископаемым и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ получения жидких продуктов из тяжелых нефтяных остатков, заключающийся в порционном смешении исходного нагретого до 50 - 150^oC сырья с 8 - 25% измельченного до 500 мкм горючих сланцев или сапромикситов, гомогенизации полученной смеси, последующего крекинга смеси при 400 - 440^oC, давлении 3 - 8 МПа в течение 0,5 - 1 часа (Патент РФ N 2024578, кл. C 10 G 9/00, 1992).

Недостатком известного способа является низкий выход жидких продуктов, обусловленный неоднородностью гранулометрического состава измельченных горючих ископаемых; крупным помолом - до 500 мкм; отсутствием непрерывности в подаче измельченных горючих ископаемых в зону смешения, что снижает поверхностную и химическую активность измельченных частиц.

Целью изобретения является повышение эффективности технологии измельчения и смешения органоминеральной добавки с тяжелым нефтяным остатком, что позволяет увеличить выход светлых нефтепродуктов на 5 - 10%.

Заявленный способ ведут так, что тонкое измельчение органоминеральной добавки осуществляют в вибромельнице при уровне ускорения обрабатываемой добавки от 2 до 8G с образованием удельной поверхности 1 г добавки (3-6)·10³ см² с получением максимального размера частиц 20 - 50 мкм, а дозировка, смешение и гомогенизация осуществляются непрерывно в виброаппарате с частотой колебания 10 - 20 Гц и амплитудой колебаний 2 - 6 мм.

Получаемую смесь подвергают термокрекингу предпочтительно при 390 - 440^oC и 0,2 - 5,0 МПа.

Соблюдение заявленных условий в процессе измельчения, дозировки, смешения и гомогенизации приводит к тому, что полученную суспензию можно подвергнуть более эффективному термическому крекингу и повысить выход светлых нефтепродуктов на 5 - 10%.

Процесс проводят в проточных условиях. В процессе отбирают газ, а полученные жидкие продукты первоначально разделяют при атмосферной перегонке с выделением бензиновой и части дизельной фракций, а затем при вакуумной перегонке доотбирают дизельную фракцию, фракцию вакуумного газойля и в остатке получают компонент асфальтобетона.

Пример 1. Исходный кусковой горючий сланец размером до 40 мм (технический и элементный состав приведены в табл. 1) измельчается сначала в молотковой мельнице со скоростью вращения 1,5·10³ об/мин до размера частиц 2 мм, а затем в вибромельнице с ускорением 2G и образованием общей удельной поверхности на 1 г частиц до 5,5·10³ см². При этом максимальный размер измельченных частиц составляет 30 мкм.

Измельченный горючий сланец дозируется непрерывно в смеситель вибрационного типа в количестве 8% от массы поступаемого сюда же разогретого до 90^oC гудрона (физико-химические свойства и фракционный состав приведены в табл. 2).

В вибрационном смесителе происходит одновременно смешение и доизмельчение частиц горючего сланца с гудроном при частоте колебания 20 Гц и амплитуды 5 мм.

Полученная при 90^oC гомогенная смесь с вязкостью 0,035 Па·с подается на проточную установку термокрекинга с объемом реактора 2 л. Процесс осуществляют при 425^oC и 1,5 МПа с объемной скоростью 1 ч^-1.

В результате получают 3,5% газа, 14,6% бензиновой фракции, 48,3% дизельной фракции, остальное - крекинг-остаток.

Таблица 2 Плотность при 20^oC, кг/м³ - 985 Вязкость, П: при 70^oC - 17,0 при 90^oC - 4,9 Содержание, мас.%: асфальтенов - 5,6 воды - следы мех. примесей - 0,1 Фракционный состав, %
начало кипения, ^oC - 258
выкипает до 300^oC - 0,4
350^oC - 0,7
400^oC - 2,9
450^oC - 6,8
Элементный состав, мас.%
C - 86,79
H - 11,42
S - 1,17
N - 0,42
Пример 2. Процесс проводят с тем же сырьем и в тех же условиях, что и в примере 1, однако смешение и гомогенизацию компонентов осуществляют по известному способу.

Полученные результаты приведены в табл. 3.

Примеры 3 - 8 осуществляют также в проточных условиях. Полученные результаты приведены в табл. 3.

Таким образом, предлагаемый способ позволит повысить эффективность процесса термокрекинга тяжелых нефтяных остатков в смеси с органоминеральными добавками за счет увеличения выхода светлых нефтепродуктов на 5 - 10%.

Формула изобретения

1. Способ получения жидких продуктов из тяжелых нефтяных остатков, включающий их смешение при повышенной температуре с сапропелитом, взятым в количестве 5 - 25% и предварительно подвергнутым механохимической обработке, последующий термокрекинг при 390 - 400^oC и повышенном давлении и разделение продуктов крекинга, отличающийся тем, что механохимическую обработку осуществляют в вибромельнице при уровне ускорения обрабатываемого сапропелита от 2 до 8 G с образованием удельной поверхности на 1 г (3 - 6) · 10³ см² с получением максимального размера частиц 20 - 50 мкм, а дозирование, смешение и гомогенизация осуществляются непрерывно в виброаппарате с частотой колебаний 10 - 25 Гц и амплитудой колебаний 2 - 6 мм, а давление при термокрекинге поддерживают 0,2 - 5,0 МПа.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сапропелита используют горючий сланец, сапромиксит, рабдописсит, бокхед и кеннель.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3