СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО КРЕКИНГА ВЫСОКОВЯЗКОГО НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ Российский патент 1999 года по МПК C10G9/14 

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности, к процессам термического крекинга высоковязких фракций нефти.

Известен способ термического крекинга высоковязкого нефтяного сырья, включающий крекинг утяжеленного сырья (гудрона) при температуре 470 - 490^oC в одной печи, а легкой флегмы (фракции 200 - 350^oC) - во второй печи при 520 - 545^oC с последующей выдержкой обоих потоков, выводимых из этих печей, в реакционной камере и разделением продуктов крекинга на газ, бензин и крекинг-остаток, направляемый в котельное топливо. /А.Д. Судовиков "Установки термического крекинга", М. "Химия", 1977/.

Недостатком данного способа является низкая загрузка второй печи легкой флегмой при переработке высоковязкого сырья, что вынуждает вовлекать в легкую флегму концевые погоны бензиновой фракции крекинга.

Кроме того, крекирование остатков при 470 - 490^o не дает значительного снижения их вязкости.

Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому эффекту является способ термического крекинга высоковязкого нефтяного сырья на типовой установке, включающей смешение сырья с легкими углеводородными фракциями, нагрев смеси в трубчатой печи до температуры 500 - 510^oC и выдержкой потока в реакционной камере с последующим разделением продуктов крекинга на газ, бензин и крекинг-остаток /"Химия и технология топлива и масел", 1962, N 2, с. 1 - 5/.

Хотя данный способ обеспечивает снижение вязкости крекинг-остатка примерно в 7 раз, она остается достаточно высокой. Другой недостаток способа - "жесткий" режим крекирования, предопределяющий интенсивное закоксовывание труб печи и, в итоге - короткий межремонтный пробег установки термического крекинга.

Изобретение направлено на снижение вязкости крекинг-остатка с целью его вовлечения в котельное топливо с привлечением меньшего количества дистиллятных разбавителей, а также на увеличение межремонтного пробега установки термического крекинга.

Это достигается тем, что в способе термического крекинга высоковязкого нефтяного сырья, включающем смешение сырья с легкими углеводородными фракциями, нагрев смеси в трубчатой печи и выдержку в реакционной камере с последующим разделением продуктов крекинга на газ, бензин и крекинг-остаток, нагрев смеси в трубчатой печи ведут до температуры 455 - 465^oC, а выдержку в реакционной камере осуществляют при 420- 425^oC в течение 4 - 15 мин.

Отличительной особенностью способа является то, что выдержку сырья ведут при умеренной температуре (420 - 425^oC) и значительном времени его пребывания в реакционной камере (4 - 15 мин). Это обеспечит существенное снижение вязкости крекинг-остатка по сравнению с вязкостью крекинг-остатка, получаемого способом-прототипом. Кроме того, умеренные температуры проведения крекинга обеспечат снижение степени закоксовывания печных труб и, как следствие, увеличение межремонтного пробега всей установки термического крекинга.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходное высоковязкое нефтяное сырье, например гудрон, смешивают с легкими углеводородными фракциями (рециркулятом), далее смесь подают в трубчатую печь, где проходит нагрев и частичный крекинг смеси при 455 - 465^oC, а затем в реактор жидкофазного крекинга для осуществления крекинга реакционной массы при 420 - 425^oC и времени пребывания 4 - 15 мин. Жидкие продукты крекинга выводят из реактора для разделения на газ, бензин и крекинг-остаток.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Гудрон арланской нефти плотностью 1023 кг/м³, содержанием серы 4,26%, условной вязкостью ВУ₈₀=360 сек, подвергали жидкофазному крекингу при температуре 420^oC и давлении 8 ата в течение 4 мин. При этом получен крекинг-остаток с условной вязкостью ВУ₈₀=21 сек. Достигнуто снижение вязкости крекинг-остатка по сравнению с вязкостью сырья в 17 раз.

Материальный баланс, условия крекинга и характеристика крекинг-остатка приведены в таблице.

Пример 2 - 6. Так же как и по примеру 1, получали крекинг-остаток, но при времени жидкофазного крекинга 8 мин (пример 2), 12 мин (пример 3), 15 мин (пример 4), при температуре крекинга 425^oC и времени крекинга 4 мин (пример 5), при температуре 425^oC и времени 8 мин (пример 6). Все данные по примерам 2 - 6 также сведены в таблицу.

Пример 7 (по прототипу). Гудрон арланской нефти плотностью 1005 кг/м³, содержанием серы 4,2 %, условной вязкостью ВУ₈₀=102 сек подвергали термическому крекингу при температуре 500^oC и давлении 20 ата. Получен крекинг-остаток с условной вязкостью ВУ₈₀=14,4 сек. Достигнуто снижение вязкости крекинг- остатка по сравнению с исходным гудроном в 7,1 раз. Все данные по примеру 7 приведены в той же таблице.

Как видно из таблицы, приведение крекинга высоковязкого сырья при относительно невысоких температурах (420 - 425^oC), но в течение более длительного времени (4 - 15 мин) обеспечивает снижение вязкости крекируемого сырья в 17 - 31 раз, что недостижимо при высокотемпературном крекинге (500^oC) такого же сырья. Следует отметить, что взаимосвязанное влияние температуры жидкофазного крекинга и продолжительности пребывания реакционной массы в жидкофазном реакторе позволит гибко подбирать условия работы реактора и обеспечить требуемую глубину крекинга и снижения вязкости высоковязкого нефтяного остатка до приемлемых пределов.

Источники информации
1. А.Д. Судовиков. Установки термического крекинга, М.: Химия, 1977.

2. К.В. Кострин, Ю.С. Сабадаш. О термическом крекировании мазутов и гудрона высокосернистых нефтей. Химия и технология топлив и масел, 1962, N 2, с. 1 - 5 (прототип).

Способ включает смешение сырья с легкими углеводородными фракциями, нагрев смеси в трубчатой печи и выдержку в реакционной камере с последующим разделением продуктов крекинга на газ, бензин и крекинг-остаток. Отличительной особенностью способа является то, что нагрев смеси в трубчатой печи осуществляют при температуре 455 - 465^oC, а выдержку в реакционной камере - при 420 - 425^oC в течение 4 - 15 мин. Способ позволяет снизить вязкость получаемого крекинга-остатка с одновременным увеличением межремонтного пробега установки термического крекинга. 1 табл.

Способ термического крекинга высоковязкого нефтяного сырья, включающий смешение сырья с легкими углеводородными фракциями, нагрев смеси в трубчатой печи и выдержку в реакционной камере с последующим разделением продуктов крекинга на газ, бензин и крекинг-остаток, отличающийся тем, что нагрев смеси в трубчатой печи осуществляют при температуре 455 - 465^oC, а выдержку в реакционной камере - при 420 - 425^oC в течение 4 - 15 мин.