СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ Российский патент 1997 года по МПК C10G45/08 

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности, к способам переработки нефти и газоконденсата.

Известные способы переработки нефти [1, 2] включающие в себя предварительное фракционирование обессоленной и обезвоженной нефти с последующей переработкой каждой из нефтяных фракций, требуют значительного количества сложного технологического оборудования, большой объем различных катализаторов гидроочистки, риформинга, каталитического крекинга, а также приводят к образованию значительных количеств остаточных нефтепродуктов, трудно поддающихся переработке, и тяжелых металлов.

Основной задачей переработки нефти традиционно являлось выделение фракций нефтепродуктов, выкипающих при определенных температурах. Процесс такого выделения основан на постепенном удалении из исходной нефти более легких фракций путем ее нагрева. Процесс известен как процесс ректификации (или перегонки) нефти.

Процесс ректификации (т.е. разделение нефти на составляющие углеводородные фракции путем нагрева) определил весь современный способ переработки сырой нефти.

Поскольку наиболее ценными являются светлые нефтяные фракции, то в первую очередь традиционно разрабатывались месторождения нефти с высоким содержанием светлых дистиллятов. С развитием транспорта и химической промышленности потребление нефтепродуктов, и особенно светлых, резко увеличилось, что привело к исчерпанию месторождений нефтей с высоким содержанием светлых нефтепродуктов.

В связи со снижением отбора светлых из новых сортов сырой нефти с одной стороны и возрастающей потребностью в них с другой, широкое развитие получили процессы глубокой переработки нефти.

Глубокая переработка нефти в настоящее время проводится для остаточных нефтепродуктов, состоящих из тяжелых нефтяных дистиллятов, остающихся после отбора из сырой нефти светлых дистиллятов. Глубина переработки нефти в настоящее время на лучших нефтезаводах по данным составляет около 85% Практически это означает, что в результате такой переработки 85% исходной нефти превращается в светлые нефтепродукты. Остальная часть либо остается в виде тяжелых остатков, либо превращается в углеводородные газы.

Проблема углубления переработки нефти становится все более актуальной, поскольку тенденции по ухудшению качества нефти продолжают углубляться. Глубокая переработка нефти в настоящее время представляет собой серьезную проблему. Это прежде всего связано с техническими сложностями, возникающими при углублении переработки нефти: низкая степень превращения серусодержащих соединений при гидроочистке, повышенное газообразование в процессах каталитического крекинга и т.д.

Одним из путей решения задачи увеличения выхода светлых нефтепродуктов, снижения материалоемкости и получения малосернистых мазутов и коксов при переработке высокосернистых тяжелых нефтей является изменение подхода к переработке нефти.

В настоящее время разработаны способы гидрооблагораживания отдельных нефтяных фракций: бензинов, керосинов, дизельных фракций. Имеются публикации по гидроочистке тяжелого нефтяного сырья [3-6]
Тем не менее известные в настоящее время подходы к гидрооблагораживанию отдельных нефтяных фракций неприменимы для переработки нефти в целом.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является способ гидроочистки углеводородного сырья, в частности вакуумного газойля иди деасфальтированных остаточных нефтепродуктов [7] Однако этот способ так же не позволяет осуществить гидрооблагораживания нефти или газоконденсата на стадии их предварительной переработки, то есть до фракционирования, когда в их состав входят асфальтосмолистые вещества.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение выхода светлых нефтепродуктов и получение нефтепродуктов с улучшенными экологическими характеристиками.

Поставленная цель достигается путем термокаталитической обработки обессоленного исходного сырья в присутствии алюмоникель и/или алюмокобальтмолибденового катализатора в среде водорода при повышенных температуре и давлении, при условии что перед термокаталитической обработкой исходное сырье предварительно нагревают до 40-50^oC и смешивают с низшим алифатическим спиртом, взятым в количестве 1,0-7,0 об. и обработку проводят в присутствии катализаторов, загруженных в смеси элементарной серой при температуре 330-410^oC, давлении 204150 ати с последующим фракционированием полученного продукта.

Отличительным признаком предлагаемого способа является то, что перед термокаталитической обработкой исходное сырье предварительно нагревают до 40-50^oC и смешивают с низшим алифатическим спиртом, взятым в количестве 1,0-7,0 об. и обработку проводят в присутствии катализаторов, загруженных в смеси с элементарной серой при температуре 330-410^oC, давлении 20-150 ати с последующим фракционированием полученного продукта.

В основе предлагаемого способа переработки нефти лежит проведение процесса гидрооблагораживания нефти с последующим разделением на фракции. В процессе гидрооблагораживания нефти протекают процессы гидроочистки, легкого крекинга в среде водорода. В результате достигается получение нефти с низким содержанием серы, азота, тяжелых металлов. Кроме того, значительно увеличивается выход жидких светлых углеводородов.

Предварительная подготовка обессоленной и обезвоженной нефти путем смешения и нагрева ее до 40-50^oC с заданным количеством низших алифатических спиртов изменяет мицеллярную структуру нефти и облегчает происходящий при гидрооблагораживании полученной смеси легкий крекинг, что увеличивает выход светлых фракций с пониженным содержанием сернистых соединений.

В известных способах переработки нефти применение описанной технологии неизвестно. Поэтому данное техническое решение соответствует критериям "новизна" и существенное отличие".

Пример 1.

В качестве сырья использовалась нефть со следующими физико-химическими характеристиками:
плотность 8620 кг/м³,
вязкость при 20^oС 23,1 мм²/с,
содержание, мас.

парафинов 2,95
серы 1,85
азота 0,29
асфальтенов 4,5
коксуемость 5,9%
выход фракций, об.

70-180^oC 12
180-360^oC 58
мазут 30
99 мл нефти, указанного состава, смешивалось с 1 мл этилового спирта и нагревалась до температуры 40^oC.

Полученная смесь подвергалась гидрооблагораживанию при температуре 330^oC, давлении водорода 20 ати на алюмокобальтмолибденовом катализаторе.

Проведено фракционирование полученного гидрогенизата, результаты которого приведены в табл. 2.

Параметры проведения процесса, сырье, используемый катализатор приведены в табл. 1. Качество получаемого продукта по примерам 2-6 приведено в табл. 2. Последовательность операций и используемый для испытаний образец нефти при выполнении примеров 2-6 аналогичны примеру 1.

При проведении примеров 1-5 (табл. 1) контактирование смеси проводится с катализатором, загруженным в реактор в смеси с элементарной серой.

Как видно из приведенных в табл. 1 и 2 данных, предлагаемый способ позволяет значительно повысить выход малосернистых светлых фракций.

Предлагается способ риформирования нефти путем термокаталитической обработки обессоленной нефти на пакете алюмоникель и/или алюмокобальтмолибденовых катализаторов, загруженных в смеси с элементарной серой, в среде водорода при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что перед термокаталитической обработкой обессоленная нефть нагревается до 40-50^oC и смешивается с кислородсодержащими соединениями, взятыми в количестве 1-7 об. %; контактирование полученной смеси с каталитическим пакетом проводят при температуре 330-410^oC, давлении 20-150 ати с последующим фракционированием полученного продукта. 2 табл.

Способ переработки нефти путем термокаталитической обработки обессоленного исходного сырья в присутствии алюмоникель- и/или алюмокобальтмолибденового катализатора в среде водорода при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что перед термокаталитической обработкой исходное сырье предварительно нагревают до 40 50^oС и смешивают с низшим алифатическим спиртом, взятым в количестве 1 7 об. и обработку проводят в присутствии катализаторов, загруженных в смеси с элементарной серой при 330 410^oС, 20 150 ати с последующим фракционированием полученного продукта.