Способ получения дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы и устройство для его реализации



Способ получения дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы и устройство для его реализации
Способ получения дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы и устройство для его реализации
Способ получения дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы и устройство для его реализации
Способ получения дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы и устройство для его реализации
Способ получения дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы и устройство для его реализации
Способ получения дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы и устройство для его реализации
C10G99/00 - Крекинг углеводородных масел; производство жидких углеводородных смесей, например путем деструктивной гидрогенизации, олигомеризации, полимеризации (крекинг до водорода или синтез-газа C01B; крекинг или пиролиз углеводородных газов до индивидуальных углеводородов или смесей углеводородов определенного или точно установленного строения C07C; крекинг до кокса C10B); извлечение углеводородных масел из горючих сланцев, нефтеносных песков или газов; очистка смесей, состоящих в основном из углеводородов; риформинг бензино-лигроиновых фракций; минеральные воски (предотвращение коррозии или отложения накипи вообще C23F)

Владельцы патента RU 2685550:

Киташов Юрий Николаевич (RU)
Автономная некоммерческая организация "Научный инновационно-инжиниринговый центр перспективных технологий Международной инженерной академии" (RU)
Гробов Сергей Владимирович (RU)
Назаров Андрей Владимирович (RU)

Изобретение описывает способ получения дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы, включающий предварительный подогрев дизельного топлива и депрессорных присадок, ввод присадок в дизельное топливо перед его нагнетанием под действием центробежных сил в вихревой аппарат, а после его нагнетания под действием центробежных сил в вихревом аппарате дополнительное введение в смесь топлива с депрессорными присадками керосина, при этом в качестве вихревого аппарата используют пассивный гидродинамический диспергатор со значением числа Рейнольдса в рабочем режиме кавитации Re≥100000, вместо депрессорных присадок и керосина используют техническую воду, активированную в пассивном гидродинамическом диспергаторе, нагревают исходное дизельное топливо до температуры t=+(20÷40)°С и смешивают с активированной водой в пропорции от 99:1 до 90:10, полученную смесь дизельного топлива с активированной водой нагревают до температуры t=+(20÷40)°С и отстаивают в промежуточной емкости, причем осажденную воду возвращают в емкость технической воды для использования в следующем цикле обработки дизельного топлива, а смесь дизельного топлива с остаточной активированной водой подают в пассивный гидродинамический диспергатор для инициирования процесса выпадения в осадок содержащихся в дизельном топливе парафинов и соединений серы, отделяют последовательно обработанное дизельное топливо от выпавшего осадка в сепараторе и от высокодисперсного парафина в фильтре тонкой очистки. Также раскрывается устройство для получения дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы. Технический результат заключается в снижении температуры помутнения, предельной температуры фильтруемости и температуры застывания, а также улучшения экологических свойств дизельных топлив за счет уменьшения содержания серы и ее соединений. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 3 пр., 3 табл.

 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к области технологических процессов улучшения низкотемпературных свойств дизельных топлив, т.е. снижения температур помутнения, предельной фильтруемости и застывания, а также улучшения их экологических свойств за счет уменьшения содержания серы и ее соединений.

Из предшествующего уровня техники известны различные способы получения низкозастывающих и различные способы получения низкосернистых дизельных фракций.

Одна часть способов получения низкозастывающих дизельных топлив ориентирована для применения на нефтеперерабатывающих заводах. Эти способы включают различные технологии и алгоритмы разделения нефти и другого углеводородного сырья на фракции с их последующим компаундированием.

Другая часть способов ориентирована преимущественно на нефтебазы и крупных потребителей дизельного топлива и позволяет из летнего дизельного топлива получать зимнее и (или) арктическое дизельное топливо с использованием специальных присадок и оборудования, реализующего преимущественно физические методы обработки (нагрев, перемешивание, интенсивная гидродинамическая обработка, осаждение, фильтрование и т.п.). При этом одни присадки обеспечивают перевод в хлопьеобразное состояние содержащихся в дизельном топливе парафинов для удаления их как выпавшего осадка сепарированием или фильтрованием, а другие препятствуют росту парафиновых структур и сохраняют переходящий в твердое состояние при пониженных температурах парафин в мелкодисперсном виде, что обеспечивает фильтруемость дизельного топлива и не вызывает его перехода в желеобразное состояние.

В современных условиях происходит постоянное снижение качества нефтяного сырья, поступающего на переработку, и повышаются экологические требования к качеству выпускаемых топлив, что делает актуальным решение проблемы обессеривания товарных нефтепродуктов. Обессеривание или десульфуризация - это одна из главных проблем, поэтому в настоящее время актуальной задачей является разработка технологий сероочистки. Главным промышленным процессом, направленным на удаление серы, является каталитическое гидрообессеривание, однако оно позволяет снизить содержание серы в нефтепродуктах только до 10 ррт.Наиболее надежными и доступными способами выделения сераорганических соединений являются окисление различными окислителями, адсорбция на силикагеле и оксиде алюминия, сернокислотная и щелочная экстракция, а также каталитические методы: гидроочистка и биодесульфуризация [1. Сираев И. Н. Нефтегазовое дело, 2011. №. 5. С. 318-322.].

Окислительные методы обессеривания углеводородного сырья можно подразделить на две группы:

- окисление концентратов сульфидов;

- окисление сульфидов непосредственно во фракции с последующей экстракцией или адсорбцией сульфооксидов или сульфонов.

В качестве окислителей могут использоваться: серная кислота, азотная кислота, персульфат калия, оксиды азота, гипохлориты, надкислоты, гидропероксиды, гидропероксид водорода, озон, молекулярный кислород. Существенными недостатками почти всех этих способов являются низкий коэффициент использования сырья, малая производительность устройств и нерентабельность при реализации их для крупномасштабных производств.

Известен способ получения низкозастывающего дизельного топлива, включающий гидрогенизационную переработку в присутствии катализаторов смеси газойля прямой перегонки нефти и широкой бензиновой фракции замедленного коксования в соотношении от 95:5 до 70:30, которую подвергают последовательно гидроочистке, каталитической гидродепарафинезации и дополнительной гидроочистке, причем легкую дизельную фракцию, выкипающую внутри интервала температур (200÷365)°С, смешивают с тяжелой дизельной фракцией, выкипающей внутри интервала температур (150÷320)°С, а процесс идет при температуре (340÷400)°С при давлении 3-6 МПа [2. Патент РФ RU 2527564, C10G 65/00, В82В 1/00, C10L 1/04, 12.03.2013].

Недостатки способа:

- высокая энергозатратность (процесс проходит при температуре (340÷400)°С и давлении 3-6 МПа);

- использование для гидроочистки и дополнительной гидроочистки алюмо-никель-молибденового катализатора, для гидродепарафинезации -молибден-цеолитного катализатора.

Известен способ получения ультранизкосернистых дизельных фракций путем гидрооблагораживания при повышенных температурах (360÷400°С) и давлениях (не менее 3 МПа) на алюмо-кобальт(или никель)-молибденовых катализаторах, с объемной скоростью не более 1 час-1 и соотношением водород : сырье не менее 300 нм33 [3. Патент РФ RU 2528986, C10G 45/08, B01J 23/16, B01J 23/75, B01J 23/755, B01J 21/04, 30.05.2013].

Недостатки способа:

- высокая энергозатратность (процесс проходит при температуре 360-400°С и давление не менее 3 МПа);

- использование для гидрооблагораживания алюмо-кобальт (или никель-молибденовых катализаторов со сложной технологией получения.

Известен способ получения зимнего дизельного топлива, по которому нефть перегоняют с выделением керосиновой фракции (120÷260)°С и дизельных фракций (160÷320)°С и (240÷360)°С. Дизельные фракции смешивают. Часть перегоняют с получением фракции (200÷320)°С. Последнюю и оставшуюся части смеси подвергают гидроочистке. Гидроочищенную фракцию (200÷320)°С подвергают цеолитной депарафинизации с получением депарафинированной фракции. Керосиновую фракцию направляют на вторичную перегонку с выделением фракции НК-240 и остаточной. Зимнее дизельное топливо получают путем смешивания депарафинированной фракции, смеси дизельных фракций или последней, подвергнутой гидроочистке, керосиновой и остаточной фракции при следующем соотношении компонентов, соответственно: 10,0-20, 0:20, 0-50, 0:30, 0-50,0, остальное остаточная фракция [4. Патент РФ RU 2039791, C10G 55/08, 17.05.1994].

Недостаток способа - сложность и многостадийность процесса.

Известен способ получения зимнего дизельного топлива ЕВРО из сернистых нефтей, при котором нефтяное сырье подают в отбензинивающую колонну, где в процессе фракционирования выводят с верха колонны бензин, с низа колонны выводят частично отбензиненную нефть, которую подают в основную фракционирующую колонну К-2, откуда в стриппинг-колонны К-3/1, К-3/2, К-3/3 выводят прямогонные дистилляты и далее путем смешения потока из стриннинг-колонны К-3/1 с балансовым количеством потока из стриннинг-колонны К-3/2 получают фракцию топлива дизельного зимнего, характеризующуюся температурой начала кипения не ниже 159°С, плотностью 800-815 кг/м3 и содержанием в ней фракций, выкипающих до 180°С, не более 10 мас. %., а также дизельного топлива летнего. Далее проводят раздельную гидроочистку полученных прямогонных фракций дизельных топлив с последующим дополнительным удалением на блоках стабилизации установок гидроочистки легких углеводородных фракций, получают базовое топливо путем компаундирования гидроочищенных прямогонных фракций топлива дизельного зимнего и топлива дизельного летнего при соотношении компонентов 97-60:3-40 мас. %, соответственно и дополнительно вводят в полученное базовое топливо депрессорно-диспергирующую присадку в количестве не более 150 млн-1. [5. Патент РФ RU 2464299, C10G 45/02, 14.06.2011].

Известен способ очистки дизельного топлива от соединений серы, включающий стадию окисления соединений серы в дизельном топливе в присутствии катализатора окисления при повышенной температуре, стадию жидкостно-жидкостной противоточной экстракции удаления окисленных соединений серы, отделения очищенного дизельного топлива [6. Патент РФ RU 2584697, C10G 31/00, C10G 27/12, C10G 21/16, 03.02.2015]. Стадия окисления топлива проводится в реакционной смеси, содержащей каталитически эффективное количество катализатора - пероксокомплекса молибдена в пероксиде водорода и протонированный агент фазового переноса. Реакционная смесь подвергается воздействию ультразвуком, затем в окисленную реакционную смесь дополнительно вводится эффективное количество флокулянта с последующим разделением на водную фазу, содержащую катализатор, и окисленную дизельную фракцию. Далее осуществляют экстракцию экстрагентом, содержащим смесь изопропилового спирта и глицерина при объемном отношении окисленная дизельная фракция: экстрагент, равном 1:1-3 соответственно, с последующим отделением очищенного дизельного топлива от экстракта и осуществляют стадию регенерации экстрагента из экстракта.

Недостатком способа является его сложность и необходимость специального дорогостоящего катализатора.

Известны предложения различными предприятиями установок приготовления зимнего дизельного топлива из летнего:

-ООО «ТопливоПромПрисадки» (г.Екатеринбург, сайт - www.toplivopromprisadki.ru) - установка изготовления зимнего дизельного топлива УИЗДТ.

Недостаток - использование химической присадки;

-ООО «Альтернативная энергия» (Удмуртия, г. Ижевск, сайт - www.vinteplo.ru) - оборудование с генератором ВТГ-НХ для получения зимнего дизельного топлива из летнего с использованием депрессорно-диспергирующей присадки.

Недостатки:

- использование в качестве генератора роторно-пульсационного аппарата вихревого типа, для которого характерны сложность эксплуатации, пониженные надежность и ресурс;

- использование химической присадки;

- ООО Научно-производственное объединение «Энергосберегающие технологии» (Челябинская обл., г. Миасс, сайт - www.list-org.com) - установка кавитационная гидродинамическая УКГ на базе аппаратов РАФ для получения зимнего дизельного топлива из летнего введением присадок

Недостатки:

- низкая энергоэффективность установки, характеризующаяся расходом электроэнергии на тонну полученного зимнего топлива (более 1,28 кВт*час/т);

- использование химической присадки;

- ООО «Капитал Групп» (сайт - www.npzl.ru) - кавитационная установка для получения зимнего дизельного топлива из летнего.

Недостатки:

- использование роторно-пульсационного аппарата, для которого характерны сложность эксплуатации, пониженные надежность и ресурс;

- использование химической присадки.

Современный заводской способ получения низкосернистых зимних дизельных топлив, сочетающий процессы гидроочистки и изодепарафинизации, требует отдельных реакторов для этих процессов с использованием специальных катализаторов, водорода и технологических процессов высокого давление, что делает технологию дорогой, сложной и опасной, существенно ограничивая возможности ее применения не только на нефтебазах, но и на мини-НПЗ.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого изобретения является способ производства дизельного топлива с низкотемпературными свойствами и установка для его реализации [7. Патент РФ Ru 2490509, F02M 43/00, C10L 1/08, C10G 55/08, 02.05.2012]. Способ по этому изобретению включает введение предварительно нагретых до температуры +(39÷41)°С депрессорных присадок в предварительно подогретое исходное топливо перед его нагнетанием под действием центробежных сил в вихревом аппарате, а после нагнетания под действием центробежных сил в вихревом аппарате в смесь топлива с депрессорными присадками перед подачей к потребителям дополнительно вводят авиационный керосин. Установка, реализующая заявленный способ для производства дизельного топлива с низкотемпературными свойствами, содержит топливную магистраль, имеющую входную часть для связи с источником исходного топлива, среднюю часть с вихревым аппаратом и выходную часть для связи с хранилищем готового дизельного топлива, расходную емкость с депрессионной присадкой, сообщенную через дозатор с входной частью топливной магистрали, первый насос для подачи исходного дизельного топлива с депрессорной присадкой в вихревой теплогенератор и второй насос для подачи авиационного керосина из резервуара с ним в смесь исходного дизельного топлива с депрессорной присадкой, прошедшую нагнетание под действием центробежных сил в вихревом аппарате, а также нагревательную ленту, охватывающая входную часть топливной магистрали, при этом вихревой аппарат выполнен в виде вихревого теплогенератора (ВТГ). Недостатки прототипа:

- использование для достижения технического результата изобретения депрессорной присадки и обычно дефицитного дорогого авиационного керосина;

- применение в виде вихревого теплогенератора (ВТГ) роторно-пульсационного аппарата, отличающегося сложностью в эксплуатации, низкой надежностью, малым ресурсом и ограниченной производительностью.

Общим недостатком всех упомянутых аналогов и прототипа является отсутствие возможности, с использованием любого одного изобретения или предложенного устройства, одновременно обеспечить комплексное решение двух технических задач - улучшение низкотемпературных свойств и уменьшение содержания серы в исходном летнем дизельном топливе.

Результатом предлагаемого технического решения является устранение указанных недостатков прототипа, исключение из технологического цикла химических присадок (депрессрорных, авиационного керосина и др.), обеспечение требуемой производительности, простота, надежность, долговечность, экологичность и энергоэффективность способа и устройства.

Указанный технический результат в способе получения дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы достигается:

- использованием воды вместо химических присадок (депрессорных, авиационного керосина, других химических соединений);

- применением процесса гидродинамической интенсивной кавитации для активации воды и обработки смеси исходного дизельного топлива с предварительно активированной водой, причем активация воды интенсивным полем гидродинамической кавитации выполняется до ее смешивания с исходным дизельным топливом;

- поддержанием в процессе реализации технологии по заявляемому способу требуемой температуры исходной воды в диапазоне (0÷40)°С, исходного дизельного топлива и его смеси с активированной водой (в диапазоне +(20÷40)°С);

- отделением выпавших в осадок парафинов, после гидродинамической кавитационной обработки смеси исходного дизельного топлива и предварительно активированной воды, последовательно с помощью сепаратора и фильтра;

- экономией исходной технической воды благодаря ее многократному использованию (оборотная вода) в технологическом цикле.

В установке для получения дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы, имеющей топливную магистраль, емкости исходного топлива и присадок, вихревой аппарат, насосы подачи исходного дизельного топлива и присадки, указанный технический результат достигается тем, что дополнительно введены магистраль (трубопроводы) и емкости для исходной и активированной воды, вместо вихревого аппарата применены два однотипных пассивных (без движущихся частей) гидродинамических диспергатора, один из которых используется для предварительной кавитационной активации воды, а другой - для кавитационной обработки смеси исходного дизельного топлива и предварительно активированнрой воды, в результате которой выпадает осадок парафинов и соединений серы, удаляемый последовательно расположенными сепаратором и фильтром, подбираемыми по требуемой производительности. Поддержание требуемой температуры исходной воды, исходного дизельного топлива и его смеси с предварительно активированной водой обеспечивается наличием обогрева емкостей гибкими электрическими нагревательными элементами или использованием двустенных емкостей с циркуляцией в их межстенном пространстве теплоносителя (например, термомасла, антифриза, воды). В качестве смесителя исходного дизельного топлива и предварительно активированной воды используется устройство в виде коаксиальных цилиндров с перфорацией внутреннего цилиндра (без подвижных частей).

Сущность изобретения поясняется чертежом (Фиг. 1), на котором изображена функциональная схема устройства, иллюстрирующая лишь частный случай его исполнения. Устройство для получения дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы включает обогреваемую (гибкой электрической нагревательной лентой или жидким теплоносителем) емкость 1 с трубопроводом подачи исходной технической и (или) оборотной воды, соединительные трубопроводы 2 с запорно-регулирующей арматурой 3, насос 4 подачи воды на активацию в пассивный гидродинамический диспергатор 5, расходную емкость активированной воды 6, насос-дозатор 7 подачи активированной воды из емкости 6 и насос 8 подачи исходного дизельного топлива из обогреваемой емкости 9 в статический коаксиальный смеситель 10, расходная обогреваемая емкость 11 смеси исходного дизельного топлива и предварительно активированной воды, насос 12 подачи дизельного топлива с частью активированной воды из емкости 11 в пассивный гидродинамический диспергатор 13, сепаратор 14 отделения осадка парафинов и соединений серы из кавитационно обработанного дизельного топлива с патрубком выдачи отделенного осадка 15, насос 16 подачи обрабатываемого дизельного топлива в фильтр 17 тонкой очистки дизельного топлива от высокодисперсных парафинов, патрубок 18 выдачи дизельного топлива с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы, насос 19 возврата отстоя воды из емкости 11 в емкость 1 (оборотная вода), датчики давления 20 на входах в гидродинамические кавитационные диспергаторы 5 и 13, смеситель 10, циклон 14 и фильтр 17 тонкой очистки дизельного топлива, датчики температуры 21 в емкости 1 исходной воды, емкости 9 исходного дизельного топлива и емкости 11 смеси исходного дизельного топлива и предварительно активированной воды.

При этом в качестве устройства 6 кавитационной активации воды и устройства 13 кавитационной обработки смеси исходного дизельного топлива с остатком предварительно активированной воды использован однотипный пассивный гидродинамический диспергатор, выполненный по патенту [8. Патент RU 2239491, МПК7 B01F 5/00, приоритет от 05.02.2003] с конструктивными изменениями, обеспечивающими работу в составе установки получения дизельного топлива с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы. Подбор тел кавитации, их размеров и количества, расчет калиброванных каналов внутри гидродинамического диспергатора выполнены исходя из условия достижения критерием Рейнольдса значения Re≥100000, которое гарантирует длительное поддержание при штатной работе режима интенсивной гидродинамической кавитации. Диспергатор по патенту [8] предназначается для подготовки к сжиганию различных топлив путем получения их водных эмульсий, преимущественно эмульсий из мазута и воды. Диспергатор содержит корпус с каналом (или каналами) для движения топливной смеси и устройства, вызывающие кавитацию при обтекании их топливной смесью. Диспергатор относится к пассивным гидродинамическим устройствам, не имеющим подвижных частей и поэтому обладающих высокими надежностью и производительностью, однородностью обрабатываемых жидких дисперсных систем, большим ресурсом эксплуатации. Условия для реализации кавитации создаются за счет регулируемого разгона и торможения потоков жидких систем (перехода согласно законам Бернулли потенциальной энергии жидкой системы в кинетическую и наоборот, что сопровождается соответствующим падением и ростом статического давления в различных зонах потока жидкости), в результате чего появляются зоны с условиями возникновения кавитационных пузырьков (каверн) и их последующего схлопывания, что, благодаря несжимаемости жидкости, приводит к микрогидравлическим ударам, способным разрушать не только содержащиеся в жидкости сгустки (в дизельном топливе - соединения парафинов), но и металлические детали, например, лопасти гребных винтов судов, лопатки гидравлических турбин и крыльчатки насосов. Особенностью обработки исходной воды и смеси исходного дизельного топлива с предварительно активированной водой с помощью предлагаемого в изобретении пассивного гидродинамического диспергатора является многократно повторяющееся чередование напряжений растяжения и ударного сжатия обрабатываемых жидких сред, приводящее к выпадению в осадок содержащихся в исходном дизельном топливе парафинов и соединений серы, а предварительно активированная также с помощью гидродинамической кавитации вода выполняет функцию своеобразного катализатора физических изменений в обрабатываемом дизельном топливе, а также является источником образующихся из нее диссоциированных ионов ОН- и FT+, участвующих реакциях перевода соединений серы в нерастворимые соединения, удаляемые в циклоне и фильтре тонкой очистки дизельного топлива.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления заявленного изобретения. Способ получения дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы реализуется с помощью устройства, схематически представленного на фиг. 1 и работающего следующим образом. В емкость 1 с функцией подогрева (с помощью гибкого электронагревательного элемента или теплоносителя) подается исходная техническая вода, где ее температура поддерживается в диапазоне +(0÷40)°С.По трубопроводу 2 через открытую запорно-регулирующую арматуру 3 вода из емкости 1 насосом 4 подается на активацию в пассивный гидродинамический диспергатор 5, после которого попадает в расходную емкость активированной воды 6. Из емкости 6 насосом-дозатором 7 предварительно активированная вода в заданном количестве подается в статический коаксиальный смеситель 10, куда одновременно насосом 8 из емкости 9 подается исходное дизельное топливо с температурой в пределах +(20÷40)°С. Полученная смесь исходного дизельного топлива и предварительно активированной интенсивной кавитацией воды подается в подогреваемую емкость 11, где температура смеси поддерживается в диапазоне +(20÷40)°С. В емкости 11 часть воды выпадает в осадок и возвращается насосом 19 в емкость 1, обеспечивая многократное эффективное использование технической воды в технологическом цикле. Из емкости 11 дизельное топливо с частично оставшейся в нем активированной водой насосом 12 подается в пассивный гидродинамический диспергатор 13, в котором под действием интенсивной кавитации инициируется выпадение в осадок содержащихся в исходном дизельном топливе парафинов и соединений серы. Из гидродинамического диспергатора 13 дизельное топливо с выпавшим осадком подается в сепаратор 14, в котором осадок, состоящий преимущественно из парафинов, отделяется и выводится для дальнейшего использования в патрубок 15, а оставшееся дизельное топливо насосом 16 прокачивается через фильтр тонкой очистки 17, который задерживает на фильтрующем элементе высокодисперсные частички парафина и пропускает в патрубок 18 целевой продукт по заявляемому изобретению - дизельное топливо с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы. Процесс контролируется по показаниям датчиков давления 20 и датчиков температуры 21 и обеспечивается соответствующим переключением запорно-регулирующей арматуры 3. Для достижения заявленного в изобретении технического результата в гидродинамических диспергаторах 5 и 13 реализуется кавитационный режим течения с значением критерия - числа Рейнольдса - Re>100000.

Выполнение предлагаемыми способом и устройством заявленного технического результата подтверждается практическими примерами приготовления дизельного топлива с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы в сравнении с исходным летним дизельным топливом.

Пример 1.

Технологические параметры эксперимента:

- температура исходной технологической воды - 5°С;

- температура исходного дизельного топлива - минус 4°С;

- давление на входе в диспергатор активации воды - 0,6 МПа;

- давление на входе в диспергатор обработки смеси дизельного топлвиа и активированной воды - 0,8МПа;

- количество воды, добавляемой в дизельное топливо, по массе - 3%;

- количество циклов обработки дизельного топлива (прохода через гидродинамический кавитационный диспергатор) - 1раз.

Пример 2.

Технологические параметры эксперимента:

- температура исходной технологической воды - 5°С;

- температура исходного дизельного топлива - минус 4°С;

- давление на входе в диспергатор активации воды - 0,8 МПа;

- давление на входе в диспергатор обработки смеси дизельного топлвиа и активированной воды - 0,1 МПа;

- количество воды, добавляемой в дизельное топливо, по массе - 10%;

- количество циклов обработки дизельного топлива (прохода через гидродинамический кавитационный диспергатор) - 1раз.

Пример 3.

Технологические параметры эксперимента:

- температура исходной технологической воды - (40-60)°С;

- температура исходного дизельного топлива - (40-60)°С;

- давление на входе в диспергатор активации воды - 0,8 МПа;

- давление на входе в диспергатор обработки смеси дизельного топлвиа и активированной воды - 0,1 МПа;

- количество воды, добавляемой в дизельное топливо, по массе - 10%;

- количество циклов обработки дизельного топлива (прохода через гидродинамический кавитационный диспергатор) - 3 раза.

Результаты экспериментов подтвердили возможность получения дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы при использовании заявляемого изобретения.

Литература и другие источники:

1. Сираев И. Н. Нефтегазовое дело, 2011. №. 5. С. 318-322.

2. Патент РФ RU 2527564, C10G 65/00, В82 В 1/00, C10L 1/04, 12.03.2013.

3. Патент РФ RU 2528986, C10G 45/08, B01J 23/16, B01J 23/75, B01J 23/755, B01J 21/04, 30.05.2013].

4. Патент РФ RU 2039791, C10G 55/08, 17.05.1994.

5. Патент РФ RU 2464299, C10G 45/02, 14.06.2011.

6. Патент РФ RU 2584697, C10G 31/00, C10G 27/12, C10G 21/16, 03.02.2015.

7. Патент РФ Ru 2490509, F02M 43/00, C10L 1/08, C10G 55/08, 02.05.2012.

8. Патент RU 2239491, МПК7 B01F 5/00, приоритет от 05.02.2003, опубликовано 10.11.2004.

1. Способ получения дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы, включающий предварительный подогрев дизельного топлива и депрессорных присадок, ввод присадок в дизельное топливо перед его нагнетанием под действием центробежных сил в вихревой аппарат, а после его нагнетания под действием центробежных сил в вихревом аппарате дополнительное введение в смесь топлива с депрессорными присадками керосина, отличающийся тем, что в качестве вихревого аппарата используют пассивный гидродинамический диспергатор со значением числа Рейнольдса в рабочем режиме кавитации Re≥100000, вместо депрессорных присадок и керосина используют техническую воду, активированную в пассивном гидродинамическом диспергаторе, нагревают исходное дизельное топливо до температуры t=+(20÷40)°С и смешивают с активированной водой в пропорции от 99:1 до 90:10, полученную смесь дизельного топлива с активированной водой нагревают до температуры t=+(20÷40)°С и отстаивают в промежуточной емкости, причем осажденную воду возвращают в емкость технической воды для использования в следующем цикле обработки дизельного топлива, а смесь дизельного топлива с остаточной активированной водой подают в пассивный гидродинамический диспергатор для инициирования процесса выпадения в осадок содержащихся в дизельном топливе парафинов и соединений серы, отделяют последовательно обработанное дизельное топливо от выпавшего осадка в сепараторе и от высокодисперсного парафина в фильтре тонкой очистки.

2. Устройство для получения дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы по п. 1, содержащее топливную магистраль, источник исходного топлива, емкость с депрессорной присадкой, насосы подачи исходного дизельного топлива и присадок, вихревой теплогенератор и нагревательную ленту входной части топливной магистрали, отличающееся тем, что вместо вихревого теплогенератора содержит два пассивных гидродинамических диспергатора, каждый с каналом переменного сечения в герметичном корпусе для разгона и торможения обрабатываемых жидких сред и устройством в виде стержней, вызывающим кавитацию при его обтекании в обрабатываемых жидких средах, у одного пассивного гидродинамического диспергатора выход соединен трубопроводом с обогреваемой емкостью активированной воды, вход соединен трубопроводом с насосом подачи исходной и (или) оборотной технической воды из емкости, соединенной трубопроводами с источниками технической и оборотной воды, у другого гидродинамического диспергатора выход соединен трубопроводом с входом в сепаратор, вход соединен трубопроводом с насосом подачи дизельного топлива с остаточной активированной водой из обогреваемой емкости для смеси исходного дизельного топлива и активированной воды, связанной трубопроводом с выходом коаксиального смесителя, один вход которого связан трубопроводом через насос с обогреваемой емкостью исходного дизельного топлива, а другой вход связан трубопроводом через насос-дозатор с емкостью активированной воды, причем емкость для смеси исходного дизельного топлива и активированной воды имеет нижний слив отстоявшейся воды, соединенный трубопроводом через насос с емкостью исходной технической воды, один выход сепаратора соединен с патрубком выдачи осадка крупной фракции парафина с соединениями серы, а другой выход соединен через насос с входом в фильтр тонкой очистки дизельного топлива от высокодисперсного парафина, выход которого связан с патрубком выдачи дизельного топлива с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы, запорно-регулирующая арматура (например, шаровые краны) установлена в трубопроводы перед входами в насосы, в патрубок выдачи осадка парафинов и соединений серы из сепаратора, в патрубок выдачи дизельного топлива из фильтра тонкой очистки и в трубопроводы технической и оборотной воды перед входом в емкость исходной воды, датчики температуры установлены в подогреваемую емкость исходной воды, подогреваемую емкость исходного дизельного топлива и подогреваемую емкость смеси дизельного топлива с активированной водой, датчики давления установлены в магистрали перед входами в пассивные гидродинамические диспергаторы, коаксиальный смеситель, сепаратор и фильтр тонкой очистки.



 

Похожие патенты:

Изобретение раскрывает способ уменьшения выброса дисперсных частиц из двигателя внутреннего сгорания, включающий стадии: получения базового топлива, характеризующегося уровнем содержания ароматических соединений, составляющим, по меньшей мере, приблизительно 10% (об.); добавления к базовому топливу определенного количества метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонила, для получения рецептуры топлива, где рецептура топлива, содержащая метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил и базовое топливо, характеризуется уровнем содержания ароматических соединений, который является более низким, чем уровень содержания ароматических соединений в базовом топливе при отсутствии метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонила; где (1) выбросы дисперсных частиц от сгорания рецептуры топлива согласно измерению при использовании числа частиц (ЧЧ) (как для твердых веществ, так и для летучих веществ) уменьшаются в сопоставлении с выбросами дисперсных частиц от сгорания базового топлива, и где (2) октановое число рецептуры топлива является по существу тем же самым или большим в сопоставлении с октановым числом базового топлива при отсутствии метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонила.

Изобретение описывает топливо дизельное арктическое на основе среднедистиллятных нефтяных фракций, содержащее в качестве базового компонента изодепарафинизированную дизельную фракцию и противоизносную присадку, добавленную на базовый компонент, при этом в качестве базового компонента используют изодепарафинизированную дизельную фракцию, выкипающую в интервале 175-360°С, и топливо дополнительно содержит гидрокрекинговую керосиновую фракцию, выкипающую в пределах 140-240°С, и депрессорную присадку, при следующем соотношении компонентов, % масс.: изодепарафинизированная дизельная фракция, выкипающая в интервале 175-360°С - 90,000-98,000; гидрокрекинговая керосиновая фракция, выкипающая в пределах 140-240°С - 1,885-9,860; противоизносная присадка - 0,015-0,040; депрессорная присадка - 0,050-0,100.

Изобретение раскрывает способ получения котельного топлива, включающий вакуумную ректификацию прямогонного мазута с получением утяжеленного гудрона, металлизированной фракции вакуумной ректификации и фракции вакуумного газойля, с последующим висбрекингом утяжеленного гудрона с получением комбинированного продукта висбрекинга, при этом для получения котельного топлива смешивают гудрон утяжеленный, металлизированную фракцию вакуумной ректификации мазута, разбавитель - прямогонное дизельное топливо фракции 160-360°С, комбинированный продукт висбрекинга, характеризующийся тем, что в процессе вакуумной ректификации прямогонного мазута дополнительно выделяют фракцию ректификации прямогонного мазута с температурой кипения 360-390°С и используют ее в качестве дополнительного компонента разбавителя, в котельное топливо дополнительно вводят фракцию каталитического газойля с температурой кипения 190-550°С при следующем соотношении компонентов смешения в котельном топливе в мас.%: гудрон утяжеленный 0,7-12,0; металлизированная фракция вакуумной ректификации прямогонного мазута 0,5-8,0; фракция каталитического газойля с температурой кипения 190-550°С 0,1-3,0 разбавитель: фракция ректификации прямогонного мазута с температурой кипения 360-390°С 0,1-6,0 и прямогонное дизельное топливо фракции 160-360°С 0,1-1,8; комбинированный продукт висбрекинга - остальное до 100,0.

Способ получения котельного топлива, включающий вакуумную ректификацию прямогонного мазута, с получением утяжеленного гудрона и металлизированной фракции вакуумной ректификации, фракции вакуумного газойля с последующим висбрекингом утяжеленного гудрона с получением комбинированного продукта висбрекинга, при этом для получения котельного топлива смешивают гудрон утяжеленный, металлизированную фракцию вакуумной ректификации мазутов, смесь асфальта и экстракта производства масел, разбавитель - прямогонное дизельное топливо фракции 160-360°С, комбинированный продукт висбрекинга, характеризующийся тем, что в процессе вакуумной ректификации смесевого сырья дополнительно выделяют фракцию с температурой кипения 360-390°С и используют ее в качестве дополнительного компонента разбавителя котельного топлива, в котельное топливо дополнительно вводят фракцию каталитического газойля с температурой кипения 190-550°С, при следующем соотношении компонентов смешения в котельном топливе, мас.

Изобретение описывает способ получения дизельного топлива, включающий перегонку нефти с выделением керосина, тяжелого и легкого дизельного топлива, гидроочистку легкого и тяжелого дизельного топлива, депарафинизацию, введение присадок, характеризующийся тем, что тяжелое дизельное топливо после гидроочистки подвергают ректификации с выделением дизельного топлива зимнего, дизельного топлива летнего, а на депарафинизацию направляют кубовый продукт.
Изобретение относится к способу переработки тяжелых нефтяных остатков, включающему вакуумную перегонку мазута с выделением прямогонного вакуумного дистиллята и гудрона, коксование гудрона с последующим разделением жидких продуктов коксования на бензиновую, дизельную фракции и тяжелую газойлевую фракцию, которую смешивают с прямогонным вакуумным дистиллятом и направляют на стадию гидрооблагораживания.

Настоящее изобретение относится к способу улучшения низкотемпературных свойств нефтепродуктов, в том числе дизельного топлива и рабочих жидкостей гидросистем, что позволяет применять их при эксплуатации автотракторной техники в условиях пониженных температур.

Изобретение относится к способу разделения гидрообработанного эффлюента из реактора гидрокрекинга, включающему разделение гидрообработанного эффлюента на головной поток, поток керосина, имеющий начальную температуру кипения от 138°С (280°F) до 216°С (420°F), и поток дизельного топлива, имеющий начальную температуру кипения выше 193°С (380°F); разделение указанного головного потока на поток средней нафты и поток тяжелой нафты, имеющий начальную температуру кипения от 121°С (250°F) до 138°С (280°F), и смешивание указанного потока тяжелой нафты с указанным потоком дизельного топлива с обеспечением потока смешанного дизельного топлива.

Изобретение относится к способу получения дизельного топлива из потока углеводородов, включающему: подачу потока углеводородов в реактор гидроочистки; гидроочистку указанного потока углеводородов в присутствии потока водорода и катализатора предварительной очистки с получением предварительно очищенного выходящего потока; разделение указанного предварительно очищенного выходящего потока на парообразный предварительно очищенный поток и жидкий предварительно очищенный поток; осуществление гидрокрекинга указанного жидкого предварительно очищенного потока в присутствии катализатора гидрокрекинга и водорода с получением выходящего потока гидрокрекинга; смешивание указанного парообразного предварительно очищенного потока со всем указанным выходящим потоком гидрокрекинга с получением смешанного выходящего потока гидрокрекинга; фракционирование по меньшей мере части указанного смешанного выходящего потока гидрокрекинга с получением потока дизельного топлива; и гидроочистку указанного потока дизельного топлива в присутствии потока водорода гидроочистки и катализатора гидроочистки с получением выходящего потока гидроочистки.

Изобретение относится к способу обработки тяжелого нефтяного сырья для получения жидкого топлива и базисов жидкого топлива с низким содержанием серы, предпочтительно бункерного топлива и базисов бункерного топлива.
Настоящее изобретение относится к способу извлечения битума. Способ включает стадию обработки нефтеносных песков простым гликолевым эфиром, блокированным пропиленоксидом на концах цепи.

Изобретение относится к способам дезодорации, удаления специфически неприятного запаха, присущего легким дистиллятам нефти (бензину, керосину, растворителю и продуктам, получаемым при переработке углеводородов нефти) и может быть использовано в лакокрасочной, газонефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к способу получения олефинов, включающему: крекинг углеводородного сырья на катализаторе FCC в зоне FCC с получением отработанного катализатора FCC и потока продуктов крекинга; получение сырьевого потока олигомеризации, содержащего углеводороды С4 и С5, из указанного потока продуктов крекинга; подачу указанного сырьевого потока олигомеризации в зону олигомеризации для олигомеризации олефинов в указанном сырьевом потоке в жидкой фазе с получением потока олигомерата; и разделение указанного потока олигомерата в дебутанизаторе на первый поток, содержащий углеводороды С4, и второй поток, содержащий углеводороды С5+, причем давление в верхней части колонны дебутанизатора составляет от 300 до 350 кПа (изб.), и температура в нижней части составляет от 250° до 300°C; разделение второго потока, содержащего углеводороды С5+ в депентанизаторе для получения промежуточного потока, содержащего углеводороды С5, и жидкого потока продуктов олигомерата, содержащего углеводороды С6+, причем давление в верхней части колонны депентанизатора составляет от 10 до 60 кПа (изб.) и температура в нижней части составляет от 225° до 275°C и рециркуляцию промежуточного потока, содержащего углеводороды С5, в указанную зону олигомеризации для поддержания жидкой фазы.

Изобретение предназначено для лакокрасочной, резинотехнической, электротехнической, пищевой промышленности, а также может быть использовано при изготовлении адсорбентов.

Каталитическая микросфера каталитического крекинга со взвешенным катализатором, содержащая цеолит, где указанная микросфера сформирована из пульпы, содержащей: i) каолин, который прокаливали вне его экзотермического перехода; и или ii) кристаллы цеолита, или iii) гидратированный каолин и/или метакаолин, пульпа была смешана с 0.005-0.5 мас.% катионоактивного полиэлектролита относительно массы i) + ii) или i) + iii) перед или во время формирования указанной микросферы.
Изобретение относится к каталитической композиции для демеркаптанизации нефти и газоконденсата. Композиция содержит в своем составе производное фталоцианина кобальта, щелочной агент, синергическую добавку и воду.

Изобретение относится к способу одновременного получения по меньшей мере двух углеводородных фракций с низким содержанием серы из смеси углеводородов, начальная температура кипения которых составляет от 35 до 100°С, а конечная температура кипения составляет от 260 до 340°С, и имеющих общее содержание серы от 30 до 10000 м.д.
Изобретение относится к способу гидроочистки углеводородного сырья, содержащего соединения азота в количестве выше 250 в.ч./млн и имеющего средневзвешенную температуру кипения выше 380°С, включающему следующие стадии, на которых a) приводят в контакт в присутствии водорода указанное углеводородное сырье с по меньшей мере одним первым катализатором, включающим аморфную подложку на основе оксида алюминия, фосфор и активную фазу, образованную из по меньшей мере одного металла группы VIB в форме оксида и по меньшей мере одного металла группы VIII в форме оксида, причем указанный первый катализатор получен способом, включающим по меньшей мере один этап обжига, b) приводят в контакт в присутствии водорода поток, полученный на стадии а), с по меньшей мере одним вторым катализатором, включающим аморфную подложку на основе оксида алюминия, фосфор, активную фазу, образованную из по меньшей мере одного металла группы VIB и по меньшей мере одного металла группы VIII, и по меньшей мере одно органическое соединение, содержащее кислород и/или азот, причем указанный второй катализатор получен способом, включающим следующие этапы: i) приводят в контакт с подложкой по меньшей мере одно соединение металла группы VIB, по меньшей мере одно соединение металла группы VIII, фосфор и по меньшей мере одно органическое соединение, содержащее кислород и/или азот, с получением предшественника катализатора, ii) высушивают указанный предшественник катализатора, полученный на этапе i), при температуре ниже 200°С, без последующего обжига, с получением гидроочищенного потока.

Изобретение относится к области более эффективного использования вторичных процессов переработки нефти для наиболее полного выделения из нее ценных светлых топливных фракций.

Изобретение относится к способу управления технологическим процессом и номенклатурой выпускаемых нефтепродуктов при переработке нефти. Способ заключается в ее физическом, наиболее полном, разделении на фракции и характеризуется тем, что для увеличения выхода наиболее ценных светлых топливных фракций нефть подвергают криолизу при температурах не выше -15°С в течение не менее 20 часов с предварительным введением в нее донорной присадки (воды) в количестве не менее 1% на различных этапах ее переработки: перед фракционированием, вместо вакуумной перегонки, на нефтепромыслах, где одновременно с повышением содержания топливных фракций в нефти происходит ее обезвоживание и обессоливание (частичное или полное), а также в различных сочетаниях этапов переработки, например перед фракционированием и вместо вакуумной перегонки или на нефтепромыслах и вместо вакуумной перегонки.

Изобретение описывает композицию неэтилированного авиационного топлива, которая имеет MON по меньшей мере 99,6, содержание серы менее 0,05% мас., содержание CHN по меньшей мере 97,2% мас., содержание кислорода менее 2,8% мас., T10 не более 75°C, T40 по меньшей мере 75°C, T50 не более 105°C, T90 не более 135°C, температуру конца кипения менее 190°C, скорректированную теплоту сгорания по меньшей мере 43,5 МДж/кг, давление паров в диапазоне 38-49 кПа и содержит: 20-35 об.% толуола, имеющего MON по меньшей мере 107; 2-10 об.% анилина; 30-55 об.% по меньшей мере одного алкилата или алкилатной смеси, имеющих диапазон температур начала кипения 32-60°С и диапазон температур конца кипения 105-140°С, имеющих T40 менее 99°C, T50 менее 100°С, T90 менее 110°C, причем алкилат или алкилатная смесь содержат изопарафины с 4-9 атомами углерода, 3-20 об.% С5 изопарафинов, 3-15 об.% C7 изопарафинов и 60-90 об.% С8 изопарафинов в расчете на алкилат или алкилатную смесь и менее 1 об.% С10+ в расчете на алкилат или алкилатную смесь; 7-14 об.% разветвленного алкилацетата, имеющего алкильную группу с разветвленной цепью с 4-8 атомами углерода; и 8-26 об.% изопентана в количестве, достаточном для достижения давления паров в диапазоне 38-49 кПа; при этом указанная топливная композиция содержит менее 1 об.% C8 ароматических соединений.

Изобретение описывает способ получения дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы, включающий предварительный подогрев дизельного топлива и депрессорных присадок, ввод присадок в дизельное топливо перед его нагнетанием под действием центробежных сил в вихревой аппарат, а после его нагнетания под действием центробежных сил в вихревом аппарате дополнительное введение в смесь топлива с депрессорными присадками керосина, при этом в качестве вихревого аппарата используют пассивный гидродинамический диспергатор со значением числа Рейнольдса в рабочем режиме кавитации Re≥100000, вместо депрессорных присадок и керосина используют техническую воду, активированную в пассивном гидродинамическом диспергаторе, нагревают исходное дизельное топливо до температуры t+°С и смешивают с активированной водой в пропорции от 99:1 до 90:10, полученную смесь дизельного топлива с активированной водой нагревают до температуры t+°С и отстаивают в промежуточной емкости, причем осажденную воду возвращают в емкость технической воды для использования в следующем цикле обработки дизельного топлива, а смесь дизельного топлива с остаточной активированной водой подают в пассивный гидродинамический диспергатор для инициирования процесса выпадения в осадок содержащихся в дизельном топливе парафинов и соединений серы, отделяют последовательно обработанное дизельное топливо от выпавшего осадка в сепараторе и от высокодисперсного парафина в фильтре тонкой очистки. Также раскрывается устройство для получения дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами и уменьшенным содержанием серы. Технический результат заключается в снижении температуры помутнения, предельной температуры фильтруемости и температуры застывания, а также улучшения экологических свойств дизельных топлив за счет уменьшения содержания серы и ее соединений. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 3 пр., 3 табл.

Наверх