Способ селективного удаления полициклических ароматических углеводородов из нефтепродуктов, полученных в результате нефтепереработки

Авторы патента:

КОВАЛЬСКИЙ Анджей (PL)

РОГУСКИЙ Марек (PL)

ПЯТКЕВИЧ Войцех (PL)

ШВАСТ Мацей (PL)

ВОЛЫНКО Томаш (PL)

АПТОВИЧ Дагмара (PL)

БЕДРОН Ян (PL)

КОВАЛЬЧИК Казимеж (PL)

ШАРО Михал (PL)

C10G53/02 - только из нескольких последовательных ступеней

C10G31/09 - фильтрованием

Владельцы патента RU 2753506:

ПОЛИМЕМТЕК СП. З О.О. (PL)
ГРУПА ЛОТОС С.А. (PL)

Изобретение относится к способу селективного удаления полициклических ароматических углеводородов из нефтепродуктов, полученных в результате нефтепереработки. Способ включает два отдельных процесса: (i) фильтрацию через неподвижный пористый углеродсодержащий слой в гранулированной или порошкообразной форме с развитой поверхностью, составляющей от 500 до 1600 м²/г, где указанную фильтрацию осуществляют на углеродсодержащем слое с линейной скоростью, составляющей от 1 до 10 м/мин, и (ii) фильтрацию через микрофильтрационные мембраны. Способ позволяет эффективно удалять полициклические ароматические углеводороды. 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл., 4 пр.

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу селективного удаления полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) из нефтепродуктов, полученных в результате нефтепереработки, в частности, из неконвертированных нефтепродуктов, полученных в процессах гидрокрекинга, продуктов дальнейшей переработки указанных нефтепродуктов, моторного масла и отработанного моторного масла.

Уровень техники

• Проблема

Нефтепродукты, полученные в результате нефтепереработки, в том числе неконвертированные нефтепродукты, полученные в процессах гидрокрекинга, и полученные из них продукты, содержат полициклические ароматические углеводороды, такие как пирен, бензо(а)пирен, дибензо(а, g, h)пирен, дибензо(а, h)антрацен, хризен, коронен и другие, которые содержат в своей структуре три или более конденсированных ароматических кольца

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) ускоряют дезактивацию катализатора в нефтеочистительных и нефтехимических каталитических процессах. ПАУ также снижают эффективную полезность полученных продуктов.

При облучении видимым светом в присутствии кислорода ПАУ подвергаются фотохимической реакции, приводящей к образованию нежелательных химических соединений, т.е. диолов, хинонов и альдегидов. При этом указанные соединения, как правило, осаждаются в форме осадков. Кроме того, полициклические ароматические углеводороды проявляют канцерогенные свойства и представляют собой угрозу для здоровья человека и окружающей среды. Предлагаемый метод, основанный на интегрированном процессе фильтрации, позволяет решить все эти проблемы.

Мировой уровень (литература):

1) М. В. Gawlik, Maciej Bilek " emisji aromatycznych ze antropogennych" ["The possibilities of decrease of emission of polycyclic aromatic hydrocarbons from anthropogenic sources"], katedra Toksykologii CM Uniwersytet Medycyna 2006.

2) Zsolt Kemeny, Gabriella Heiiner, Andrea Radnoti, Timo Erjomaa, Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Removal from Coconut Oil, Euro Fed Lipid meeting, Rotterdam 2011.

3) Method of removing contaminants from petroleum distillates. Patent US 6320090 В1.

4) Selective multi-ring aromatics extraction using a porous, non-selective partition membrane barrier, Patent US 5045206 A.

5) Neha Budhwani, Removal of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Present in Tyre Pyrolytic Oil Using Low Cost Natural Adsorbents, International Journal of Biological, Biomolecular, Agricultural, Food and Biotechnologicai Engineering Vol:9, No:2, 2015.

6) Gong Z., Alef K., Wilke B.M., Li P., Activated carbon adsorption of PAHs from vegetable oil used in soil remediation, J Hazard Mater. 2007 May 8; 143(1- 2):372-8.

7) D. Gonzalez, L.M. Ruiz, G. Garralon, F. Plaza, J. Arevalo, J. Parada, J. Perez, B. Moreno, Migual Angel Gomez, Wastewater polycyclic aromatic hydrocarbons removal by membrane bioreactor. Desalination and Water Treatment, 42 (2012) 94-99.

Раскрытие сущности изобретения

Способ разделения (очистки) основан на двухстадийном процессе:

Процессе фильтрации, выполняемом на углеродсодержащем слое, для селективной адгезии к его поверхности нежелательных полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) из нефтепродуктов, полученных в результате нефтепереработки, в том числе неконвертированных нефтепродуктов, полученных в процессах гидрокрекинга, и продуктов дальнейшей переработки указанных нефтепродуктов.

• Процесс фильтрации для удаления частиц слоя, содержащих прилипшие ПАУ из нефтепродуктов, полученных в результате нефтепереработки, в том числе неконвертированных нефтепродуктов, полученных в процессах гидрокрекинга, и продуктов дальнейшей переработки указанных нефтепродуктов.

Фильтрацию предпочтительно осуществляют на углеродсодержащем слое в гранулированной или порошкообразной форме с развитой поверхностью, составляющей от 500 до 1600 м²/г.

Фильтрацию предпочтительно осуществляют на углеродсодержащем слое, размер зерен которого составляет от 0,3 до 4 мм.

Рабочая температура фильтрации на углеродсодержащем слое предпочтительно составляет от 10 до 90°С, в частности, от 17 до 65°С.

Фильтрацию предпочтительно осуществляют на углеродсодержащем слое с линейной скоростью, составляющей от 1 до 10 м/мин.

Фильтрацию предпочтительно осуществляют на микрофильтрационных мембранах с номинальным размером пор, составляющим от 0,1 до 1,2 микрометра, и в частности, от 0,1 до 0,5 микрометра.

Перечисленные выше технологические параметры не влияют на совместное разделение требуемых углеводородов, содержащихся в нефтепродуктах, полученных в результате нефтепереработки, в том числе в неконвертированных нефтепродуктах, полученных в процессах гидрокрекинга, и продуктах дальнейшей переработки указанных нефтепродуктов, но только приводят к селективному удалению полициклических ароматических углеводородов.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение в примере осуществления проиллюстрировано на чертеже. На фиг. 1 показана схематическая диаграмма реализации способа согласно настоящему изобретению.

• Эксперименты

Были проведены следующие испытания, которые по мнению авторов демонстрируют высокую эффективность при решении указанной проблемы.

Образец нефтепродукта, применяемый во всех испытаниях, имел физико-химические свойства, приведенные в следующей таблице.

Испытание 1

• Образец нефтепродукта подвергали глубокому окислению с помощью УФ-излучения и диоксида титана в качестве катализатора. Время облучения составляло 30 минут.

• Полученный образец фильтровали в системе фильтрации в тангенциальном потоке, используя систему одноступенчатой фильтрации на микропористых мембранах.

Испытание 2

• Образец нефтепродукта подвергали глубокому окислению с помощью УФ-излучения и диоксида титана в качестве катализатора. Время облучения составляло 42 минуты.

• Полученный образец фильтровали в системе фильтрации в тангенциальном потоке, используя микрофильтрационные мембраны.

• Затем образец фильтровали через четырехступенчатую интегрированную систему фильтрации.

• Полученный образец фильтровали в системе фильтрации в тангенциальном потоке, используя нанофильтрационные мембраны.

Испытание 3

Образец нефтепродукта фильтровали через трехступенчатую интегрированную систему фильтрации, используя углеродсодержащий слой и фильтрацию на фильтрационных мембранах.

Испытание 4

Образец нефтепродукта фильтровали через двухступенчатую интегрированную систему фильтрации, используя углеродсодержащий слой и фильтрацию на фильтрационных мембранах.

Результаты испытаний Испытание 1:

Испытание 2:

Испытание 3:

Испытание 4:

Обсуждение результатов:

Основным параметром, определяющим степень отделения ПАУ, был коэффициент УФ-поглощения растворов изооктана с одинаковой концентрацией при разных длинах волн. В таблицах, приведенных выше, результаты измерения коэффициента поглощения приведены для одной длины волны.

Величину коэффициента поглощения при длине волны 385 нм в растворе изооктана, составляющую менее 0,1500, можно считать удовлетворительным результатом.

Испытание 1:

Коэффициент поглощения при длине волны 385 нм в растворе изооктана изменился незначительно (изменение находилось в пределах допустимой погрешности)

Цвет полученного фильтрата был намного темнее цвета исходного образца нефтепродукта.

Испытание 2:

Величину коэффициента поглощения, полученную при длине волны 385 нм в растворе изооктана, составляющую 0,0466, можно считать очень хорошим результатом.

Испытание 3:

Результат испытания 3 удовлетворительный, коэффициент поглощения при длине волны 385 нм в растворе изооктана существенно изменился и составил 0,0970.

Испытание 4:

Результат испытания 4 можно считать неудовлетворительным. Коэффициент поглощения при длине волны 385 нм в растворе изооктана образца, полученного в испытании 4, уменьшился лишь до 0,5512.

Выводы:

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) имеют молекулярные массы, аналогичные насыщенным углеводородам, входящим в состав нефтепродуктов, полученных в результате нефтепереработки, в том числе неконвертированных нефтепродуктов, полученных в процессах гидрокрекинга, и продуктов дальнейшей переработки указанных нефтепродуктов. Отделение ПАУ от насыщенных углеводородов посредством только фильтрационных мембран не приводило к ожидаемым результатам с точки зрения отделения.

Наиболее предпочтительным является способ, применяемый в испытании 3.

1. Способ селективного удаления полициклических ароматических углеводородов из нефтепродуктов, полученных в результате нефтепереработки, включающий два отдельных процесса: (i) фильтрацию через неподвижный пористый углеродсодержащий слой в гранулированной или порошкообразной форме с развитой поверхностью, составляющей от 500 до 1600 м²/г, где указанную фильтрацию осуществляют с линейной скоростью, составляющей от 1 до 10 м/мин, и (ii) фильтрацию через микрофильтрационные мембраны.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нефтепродукты, полученные в результате нефтепереработки, выбирают из: неконвертированных нефтепродуктов, полученных в процессах гидрокрекинга, продуктов дальнейшей переработки указанных нефтепродуктов, моторного масла и отработанного моторного масла.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что фильтрацию осуществляют на углеродсодержащем слое, размер зерен которого составляет от 0,3 до 4 мм.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что рабочая температура фильтрации на углеродсодержащем слое составляет от 10 до 90°C.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что рабочая температура фильтрации на углеродсодержащем слое составляет от 17 до 65°C.

6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что фильтрацию осуществляют на микрофильтрационных мембранах с номинальным размером пор, составляющим от 0,1 до 1,2 мкм.

7. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что фильтрацию осуществляют на микрофильтрационных мембранах с номинальным размером пор, составляющим от 0,1 до 0,5 мкм.

Изобретение относится к области обработки водонефтяных эмульсий, в частности к системам и способам разделения водонефтяных эмульсий с использованием высокочастотного (ВЧ) и сверхвысокочастотного (СВЧ) излучения. Система для электромагнитного фазоразделения водонефтяной эмульсии содержит проточную СВЧ-камеру с излучателями и проходным каналом, выполненным из прозрачного для микроволнового излучения материала, имеющую вход и выход для эмульсии, и проточную ВЧ-камеру, представляющую собой ВЧ-резонатор, имеющую вход и выход для эмульсии.

Способ фракционирования углеводородного сырья с применением устройства, содержащего взаимозаменяемые донные зоны // 2680847

Предложен способ фракционирования углеводородного сырья с применением по меньшей мере одной зоны фракционирования, снабженной внутренними разделительными элементами, и по меньшей мере двух взаимозаменяемых донных зон, которые могут быть соединены с дном зоны фракционирования таким образом, что по меньшей мере первая из донных зон функционирует с указанной зоной фракционирования, поочередно, в течение времени, самое большее, равного времени забивания, так что, когда по меньшей мере первая из донных зон забивается или перед ее забиванием, она отсоединяется от зоны фракционирования, чтобы быть очищенной, в то время как процесс фракционирования сырья продолжается с по меньшей мере одной другой из донных зон.

Способ рекуперации тепла от разделения углеводородов // 2674035

Изобретение относится к способу разделения углеводородов с рекуперацией тепла во фракционной колонне. Поток, содержащий углеводороды, подают в первую зону разделения на головной поток и кубовый поток.

Способ облагораживания частично подвергнутого конверсии вакуумного остатка // 2673803

Изобретение относится к способу облагораживания частично подвергнутого конверсии вакуумного остатка и установке облагораживания углеводородов частично подвергнутого конверсии вакуумного остатка. Раскрыт способ облагораживания частично подвергнутого конверсии вакуумного остатка, включающий в себя: отпаривание частично подвергнутого конверсии вакуумного остатка, используя нереакционно-способную отпаривающую среду, с генерацией первого дистиллята и первого остатка; деасфальтизацию растворителем первого остатка с генерацией деасфальтированного масла и фракции асфальтенов; вакуумное фракционирование деасфальтированного масла с извлечением деасфальтированного газойлевого дистиллята и тяжелого деасфальтированного остатка; приведение в контакт первого дистиллята и деасфальтированного газойлевого дистиллята и водорода в присутствии первого катализатора гидрокрекинга с получением первого выходящего потока гидрокрекинга; приведение в контакт тяжелого деасфальтированного остатка и водорода в присутствии второго катализатора гидроконверсии с получением второго выходящего потока гидрокрекинга; и фракционирование второго выходящего потока гидрокрекинга с извлечением подвергнутого гидрокрекингу атмосферного остатка и подвергнутого гидрокрекингу атмосферного дистиллята.

Способ получения легкого бензина с низким содержанием серы // 2638167

Изобретение относится к способу обработки бензина, содержащего диолефины, олеины и серосодержащие соединения, включая меркаптаны. Способ включает в себя следующие стадии: a) проводят стадию демеркаптизации путем присоединения по меньшей мере части меркаптанов к олефинам путем приведения в контакт бензина по меньшей мере с первым катализатором при температуре от 50 до 250°С, давлении от 0,4 до 5 МПа и объемной скорости жидкости (LHSV) от 0,5 до 10 h-1, при этом первый катализатор представлен в сульфидированной форме и содержит первый носитель, по меньшей мере один металл, выбранный из группы VIII, и по меньшей мере один металл, выбранный из группы VIb периодической таблицы элементов, массовый процент, выраженный в эквиваленте оксида металла, выбранного из группы VIII, по отношению к общей массе катализатора, составляет от 1 до 30% и массовый процент, выраженный в эквиваленте оксида металла, выбранного из группы VIb, составляет от 1 до 30% по отношению к общей массе катализатора; b) проводят стадию обработки бензина со стадии а) водородом в дистилляционной колонне, включающей в себя по меньшей мере одну реакционную зону, содержащую по меньшей мере один второй катализатор, содержащий второй носитель и по меньшей мере один металл из группы VIII, при этом условия на стадии b) выбирают так, что в указанной дистилляционной колонне проводят одновременно следующие операции: I) дистилляцию с разделением бензина, происходящего со стадии а), на легкую бензиновую фракцию с пониженным содержанием серосодержащих соединений и тяжелую бензиновую фракцию, температура кипения которой выше, чем легкого бензина, и содержащую большую часть серосодержащих соединений, причем легкую бензиновую фракцию выводят в точке, расположенной над реакционной зоной, а тяжелую бензиновую фракцию выводят в точке, расположенной под реакционной зоной; II) приведение в контакт бензиновой фракции, происходящей со стадии а), со вторым катализатором для проведения следующих реакций: (i) тиоэтерификация путем присоединения части меркаптанов к части диолефинов для получения тиоэфиров, (ii) селективное гидрирование части диолефинов до олефинов и, возможно, (iii) изомеризация олефинов.

Способ и устройство для обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое // 2607764

Изобретение относится к способу и устройству для обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое. Способ включает этапы: (1) корректировку и контроль снижения вязкости, в процессе которых катализатор, периодически выгружаемый из реактора гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, корректируют с целью его хранения, а затем выгружают уже непрерывно, при этом катализатор подвергают температурной корректировке путем добавления воды, в результате чего снижается вязкость масла, адсорбированного на поверхностях и внутри пор частиц выгружаемого катализатора, и улучшается текучесть масла, адсорбированного на поверхностях и внутри пор частиц выгружаемого катализатора; (2) десорбцию и разделение с помощью вихревого потока, в процессе которых адсорбированное масло десорбируется и отделяется от поверхностей и изнутри пор частиц выгружаемого катализатора с помощью текучей сдвигающей силы от поля вихревого потока; (3) разделение и использование ресурсов трехфазной смеси из масла, воды и катализатора, в процессе которых смесь из масла, воды и катализатора, полученную после десорбции и разделения посредством вихревого потока, подвергают трехфазному разделению, благодаря которому достигается извлечение масла, рециркуляция воды посредством разделения и полное извлечение твердых частиц с помощью разделения.

Способ снижения содержания органических хлоридов в нефти // 2605601

Настоящее изобретение относится к способу снижения содержания органических хлоридов в нефти. Способ включает предварительное обезвоживание и дегазацию нефти, нагрев нефти с выделением органических хлоридов, отвод очищенной нефти.

Способ стабилизации газонасыщенной нефти // 2465304

Изобретение относится к стабилизации обезвоженной и обессоленной газонасыщенной нефти и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности, в частности на промыслах или головных перекачивающих станциях. .

Способ получения базовых масел с низким содержанием серы и экологически чистых ароматических наполнителей и пластификаторов каучука и резины // 2450045

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано в нефтепереработке. .

Cпособ удаления кальция из сырой нефти // 2379330

Изобретение относится к нефтепереработке. .

Установка для регенерации отработавших смазочных масел // 2745628

Изобретение относится к области регенерации отработавших смазочных масел и может быть использовано, в частности, для регенерации отработавших огнестойких турбинных смазочных масел на тепловых электростанциях (ТЭС). Установка для регенерации отработавших смазочных масел содержит атмосферный резервуар, выход которого соединен с входом трубопровода, на линии которого установлен насос и выход которого соединен с входами как минимум двух трубопроводов, на линии каждого из которых установлен адсорбер и два перекрывающих устройства до и после него, выходы которых соединены с помощью трубопровода с входом атмосферного резервуара.