СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОСТАТОЧНЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ Российский патент 1994 года по МПК C10G9/14 C10G15/00 

Изобретение относится к нефтепереработке и может быть использовано в процессах снижения вязкости остаточных нефтепродуктов (таких как мазут, гудрон, асфальт).

Известен способ переработки остаточных нефтепродуктов путем висбрекинга, согласно которому газойль каталитического крекинга смешивается с частью гудрона, имеющего температуру 100-200^оС, и поступает в систему теплообмена, где нагревается до 350-380^оС. Затем гудрон и газойль каталитического крекинга смешиваются с основным потоком гудрона, поступающим с низа колонны вакуумной перегонки мазута и имеющим температуру 370-390^оС. Количество газойля каталитического крекинга составляет 4-5 мас.% на общее количество гудрона. Образовавшаяся смесь далее поступает в нагревательно-реакционное оборудование, где подвергается висбрекингу.

Недостатком известного способа является низкая эффективность влияния газойля каталитического крекинга.

Известен способ переработки остаточных нефтепродуктов путем их высокотемпературного нагрева совместно с полярными соединениями, выбранными из группы, включающей альдегиды и кетоны (в том числе ацетон). Процесс проводится при температуре 400-900^оС и давлении до 70 ати. Расход добавки составляет 1-10 мол.%.

Недостатком известного способа является высокий расход добавки и необходимость использования высоких температур (до 900^оС) для термического расщепления добавки.

Целью изобретения является повышение эффективности действия добавок на процесс висбрекинга при комбинировании установок вакуумной перегонки мазута и висбрекинга гудрона и уменьшение расхода добавок.

Поставленная цель достигается за счет того, что перед введением добавок остаточные нефтепродукты, подаваемые в печь висбрекинга с низа вакуумной колонны перегонки мазута без промежуточного теплообмена, подвергаются кавитационной обработке, после которой осуществляется смешение исходных остаточных нефтепродуктов с вводимыми добавками.

В качестве добавок используют ароматизированные фракции - экстракты селективной очистки масел или газойли каталитического крекинга, взятые в количестве 2-8 мас.%, или полярные соединения, например ацетон, взятые в количестве 0,001-0,05 мас.%.

Сущность изобретения заключается в том, что гудрон, полученный вакуумной перегонкой мазута и подаваемый в печь висбрекинга с низа вакуумной колонны перегонки мазута без промежуточного теплообмена, подвергается кавитационному воздействию, после которого в гудрон вводят вышеуказанные добавки. Полученную смесь далее подают в нагревательно-реакционное оборудование для проведения процесса висбрекинга. Для кавитационной обработки гудрона может быть использован статический кавитационный смеситель, в котором в качестве кавитирующего тела может быть использован цилиндр, шар или направляющие лопасти; размеры камеры смешения и параметры кавитирующего тела уточняются в процессе эксплуатации.

В результате кавитационной обработки гудрона происходит разрушение асфальтеновых ассоциатов, которые образуются после пребывания гудрона при высокой температуре в вакуумной колонне перегонки мазута, а вводимые добавки препятствуют вторичной ассоциации разрушенных асфальтеновых структур.

Известен способ переработки тяжелых нефтяных остатков, предусматривающий кавитационную обработку, влияющую на содержание асфальтенов. Способ осуществляют в роторно-пульсационном аппарате в присутствии водорода, подаваемого со скоростью 1,0-2,0 л/мин. К недостаткам этого способа следует отнести необходимость использования водорода в качестве среды диспергирования, а также возможность вторичной ассоциации асфальтенов.

В предлагаемом способе введенные в гудрон после кавитационной обработки добавки (ароматизированные фракции, полярные соединения) блокируют парамагнитные центры образовавшихся осколков асфальтеновых ассоциатов и препятствуют их вторичной ассоциации. В результате при протекании процесса висбрекинга асфальтены находятся в высокодисперсном состоянии, что способствует более эффективному снижению вязкости.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Способ проверен в пилотных условиях.

П р и м е р 1 (сравн.) Гудрон, содержащий 2,7 мас.% серы, коксуемостью 17,3 мас. % , плотностью 1,0062 т/м³, условной вязкостью 913,5 ВУ при 80^оС смешивается при 360^оС с 6,2 мас.% экстракта селективной очистки масел, характеристика которого приведена в таблице, и подвергается висбрекингу при 450^оС и давлении 0,6 МПа. Из продуктов реакции выделяют газ, бензиновую фракцию и остаток, выкипающий при температуре выше 180^оС.

Выделенная из продуктов висбрекинга фр.180 С⁺ имеет условную вязкость 31,3 ВУ при 80^оС.

П р и м е р 2. Гудрон из примера 1 подвергают кавитационной обработке с использованием статического кавитирующего смесителя, кавитирующим телом в котором является шар; степень загромождения потока составляет 80%.

Полученный после кавитационной обработки гудрон смешивают при 360^оС с 6,2 мас. % экстракта селективной очистки масел из примера 1. Полученная смесь подвергается висбрекингу в условиях примера 1.

Выделенная из продуктов висбрекинга фр.180 С⁺ имеет условную вязкость 18,2 ВУ при 80^оС.

П р и м е р 3. (Сравн.) Гудрон из примера 1 смешивается при 360^оС с 4,7 мас. % остатка каталитического крекинга, выкипающего при температуре выше 420^оС, характеристика которого приведена в таблице, и подвергается висбрекингу в условиях примера 1.

Выделенная из продуктов висбрекинга фр.180 С⁺ имеет условную вязкость 25 ВУ при 80^оС.

П р и м е р 4. Гудрон из примера 1 подвергается кавитационной обработке аналогично примеру 2 и смешивается при 360^оС с 4,7 мас.% остатка каталитического крекинга из примера 3. Полученная смесь подвергается висбрекингу в условиях примера 1.

Выделенная из продуктов висбрекинга фр.180 С⁺ имеет условную вязкость 16,5 ВУ при 80^оС.

П р и м е р 5. (сравн.) Гудрон из примера 1 смешивается при 360^оС с 5 мас.% газойля каталитического крекинга, характеристика которого приведена в таблице, и подвергается висбрекингу в условиях примера 1.

Выделенная из продуктов висбрекинга фр.180 С⁺ имеет условную вязкость 29,4 ВУ при 80^оС.

П р и м е р 6. Гудрон из примера 1 подвергается кавитационной обработке аналогично примеру 2 и смешивается при 360^оС с 5 мас.% газойля каталитического крекинга из примера 5. Полученная смесь подвергается висбрекингу в условиях примера 1.

Выделенная из продуктов висбрекинга фр.180 С⁺ имеет условную вязкость 19,1 ВУ при 80^оС.

П р и м е р 7. (сравн.) Гудрон, содержащий 3 мас.% фракций, выкипающих при температуре выше 500^оС, 10 мас.% асфальтенов коксуемостью 17,1 мас.%, плотностью 0,9958 т/м³, условной вязкостью 430 ВУ при 80^оС смешивают с 0,006 мас.% ацетона при 385^оС и подвергают висбрекингу при 450^оС и давлении 0,6 МПа. Из продуктов реакции выделяют газ, бензиновую фракцию и остаток, выкипающий при температуре выше 180^оС.

Выделенная из продуктов висбрекинга фр.180 С⁺ имеет условную вязкость 22,1 ВУ при 80^оС и стабильность 1,95.

П р и м е р 8. Гудрон из примера 7 подвергается кавитационной обработке аналогично примеру 2 и смешивается с 0,006 мас.% ацетона при 385^оС. Полученная смесь подвергается висбрекингу в условиях примера 1.

Выделенная из продуктов висбрекинга фр.180 С⁺ имеет условную вязкость 12,5 ВУ при 80^оС и стабильность 2,30.

П р и м е р 9. (сравн.) Гудрон из примера 1 подвергается висбрекингу в условиях примера 1.

Выделенная из продуктов висбрекинга фр.180 С⁺ имеет условную вязкость 39,5 ВУ при 80^оС.

П р и м е р 10. Гудрон из примера 1 подвергается кавитационной обработке в условиях примера 2 и далее висбрекингу в условиях примера 1.

Выделенная из продуктов висбрекинга фр.180 С⁺ имеет условную вязкость 36,5 ВУ при 80^оС.

Проведение кавитационной обработки в оптимальных условиях, введение добавок и проведение висбрекинга позволяет достигнуть эффект, описанный в примерах 2, 4, 6 и 8. Оптимальные условия кавитационной обработки определялись по экстремальному изменению физико-химических свойств гудрона. В промышленных условиях требуемая эффективность достигается подбором конструкции кавитационного смесителя или подбором технологических условий на входе в кавитационный смеситель.

Использование предлагаемого изобретения позволит уменьшить количество дистиллятных разбавителей, вовлекаемых в остаток висбрекинга для получения товарного топочного мазута.

Изобретение может быть использовано на промышленных установках комбинированной переработки мазута типа КТ-1, КТ-1/1, а также на любых установках висбрекинга.

Сущность изобретения: остаточные нефтепродукты подвергают висбрекингу в присутствии ароматической фракции или полярного соединения. Исходное сырье предварительно подвергают кавитационной обработке. В качестве ароматической фракции используют экстракт селективной очистки масел или газойли каталитического крекинга в количестве 2,0 - 8,0 проц. В качестве полярного соединения используют ацетон в количестве 0,001 - 0,05 проц. 1 табл. 2 з.п. ф-лы.

1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОСТАТОЧНЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ путем висбрекинга в присутствии добавок-ароматизированной фракции или полярного соединения, отличающийся тем, что исходное сырье предварительно подвергают кавитационной обработке. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве ароматизированной фракции используют экстракты селективной очистки масел или газойли каталитического крекинга в количестве 2,0 - 8,0 мас.%. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве полярного соединения используют ацетон в количестве 0,001 - 0,05 мас.%.