СПОСОБ ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ВЫСОКОКИПЯЩИХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ФРАКЦИЙ Российский патент 1999 года по МПК C10G11/00 

Описание патента на изобретение RU2132356C1

Изобретение относится к нефтепереработке и может использоваться при термокаталитической переработке высококипящих нефтяных фракций, а также жидких углеводородных продуктов угольного происхождения.

Известен способ термокаталитической переработки тяжелых нефтяных фракций (1) обработкой нагретого мазута в слое гетерогенного катализатора в проточном режиме при повышенной температуре с использованием водяного пара в качестве испаряющего агента, с применением в качестве катализатора широкопористого алюмо-железо-окисного контакта, получающегося при вспенивании и обжиге природных глин. Контакт обеспечивает очистку сырья от смол, асфальтенов, металлов, эффективно адсорбируя их благодаря большому объему пор (SU 1819285).

Наиболее близким по технической сущности является способ получения дизельной фракции из нефтяных остатков (2), заключающийся в том, что исходный мазут подвергают термоконтактному крекингу в присутствии катализатора - обогащенной железной руды, взятой в виде окатышей или концентрата и водяного пара при 490-570oC с последующей гидроочисткой полученной дизельной фракции (SU 1771482).

Недостатком данного способа является низкий выход дизельной фракции, высокое содержание в ней серы, кроме того, используемый катализатор быстро закоксовывается, что определяет необходимость его периодической замены на свежий.

Целью изобретения является увеличение выхода дистиллятной фракции, выкипающей до 350oC, возможность создания процесса термического крекинга углеводородного сырья непрерывного действия без периодической замены отработанного катализатора.

Поставленная цель достигается тем, что в способе термокаталитической переработки высококипящих углеводородных фракций обработкой водяным паром при повышенной температуре на железорудном катализаторе согласно изобретению катализатор диспергируют в сырье после предварительного механохимического активирования в активаторе центробежно-планетарного типа в среде воды и процесс проводят при 450-500oC.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что отличительными признаками являются осуществление предварительной механохимической обработки катализатора в активаторе центробежно-планетарного типа в среде воды, введение катализатора путем диспергирования в сырье, проведение процесса при температуре 450-500oC.

Механохимическая обработка катализаторов в энергонапряженном активаторе центробежно-планетарного типа приводит к резкому увеличению удельной поверхности образцов. Она сопровождается не только интенсивным диспергированием частиц катализатора, но и агрегированием последних с образованием рыхлых агрегатов - агломератов. Средний размер агломератов в сто и более раз меньше среднего размера исходных частиц. Образующиеся агломераты характеризуются высоким содержанием крупных пор. Наличие последних определяет способность катализатора адсорбировать асфальтены, смолы, металлы, чем достигается очистка сырья от этих примесей. Кроме того, происходит снижение концентрации серы в дистиллятной фракции за счет взаимодействия последней в условиях процесса термокаталитического превращения с оксидами железа с образованием пирротита.

Введение катализатора путем диспергирования в сырье приводит к его равномерному распределению в высокодисперсном состоянии, что позволяет проводить процесс в непрерывном режиме.

Способ осуществляют следующим образом.

Механохимическую обработку катализатора проводят в энергонапряженном активаторе центробежно-планетарного типа (АГО-2) из расчета 0,30 г катализатора (2,5 мас. % к весу сырья). В барабан активатора емкостью 0,15 литра загружают 8,8 г рудного катализатора и 110 г стальных шаров диаметром 8 мм. До полного заполнения барабана добавляют 80 мл дистиллированной воды, после чего его закрывают и производят обработку в течение 30 минут при скорости вращения барабана 1820 об/мин. В этих условиях центробежное ускорение, развиваемое мелющими телами, составляет 600 м/с2.

Полученную пульпу катализатора диспергируют в сырье при интенсивном перемешивании. Полученная смесь сырья и высокодисперсного катализатора подается в реактор с объемной скоростью 0,5 час-1, где при 450-500oC смешивается с водяным паром, подающимся в нижнюю часть реактора. Водяной пар и образующиеся газообразные продукты крекинга способствуют вспениванию смеси, что препятствует осаждению катализатора в нижней части реактора. Полученные продукты разделяют на дистиллятные фракции, остаток и отработанный катализатор. Последний может быть использован в качестве сырья для выплавки стали или регенерирован простыми термическими методами.

Пример 1.

Через реактор проточного типа пропускают нефтяной мазут, в котором диспергирован активированный катализатор, добавленный в количестве 2 вес.%. В качестве катализатора используют концентрат, полученный обогащением железной руды и используемый в дальнейшем в качестве сырья для производства стали (табл. 1 в конце описания). В реакторе мазут смешивают с водяным паром, нагретым до температуры процесса. Соотношение сырье : водяной пар составляет 1: 1 по весу, объемная скорость подачи сырья 0,5 ч-1, температура в реакторе 450oC.

Продукты реакции разделяют на конденсированные и газообразные в сепараторе. В жидких продуктах определяют содержание дистиллятных фракций. При этом выход газов составил 1,0 вес.%, фракции, выкипающей до 200oC, 3,0 вес.%, фракции, выкипающей от 200oC до 350oC, 36,2 вес.%.

Пример 2-3.

Аналогично примеру 1, за исключением того, что температура процесса парокрекинга составляла 470oC и 500oC. Результаты приведены в табл. 2 (см. в конце описания).

Пример 4.

Аналогично примеру 1, за исключением того, что в качестве сырья используют высококипящую часть (выкипающую выше 350oC) продуктов гидрогенизации угля. Результаты приведены в табл. 2.

Пример 5. Реализация способа по прототипу. В качестве окисного катализатора используют железорудные окатыши, через стационарный слой которого при температуре 530oC пропускают сырье с объемной скоростью подачи 1,25 ч-1, при массовом соотношении водяной пар:мазут - 1:1. Полученные результаты представлены в табл. 2.

Увеличение температуры процесса выше 500oC приводит к снижению выхода дистиллятных фракций, выкипающих до 350oC, за счет резкого увеличения выхода газообразных продуктов и кокса. При температурах ниже 450oC скорость процесса парокрекинга невелика, что определяет низкий выход дистиллятных фракций.

Преимуществом предлагаемого способа термокаталитической переработки высококипящих углеводородных фракций является высокий выход дистиллятных фракций, возможность проведения процесса в непрерывном режиме и снижение содержания серы в продуктах превращения.

Источники информации
1. Авторское свидетельство N 1819285, кл. C 10 G 11/05, 25/09, 1993.

2. Авторское свидетельство N 1771482, кл. C 10 G 69/04, 1992.

Похожие патенты RU2132356C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ УГЛЯ 1998
  • Шарыпов В.И.
  • Береговцова Н.Г.
  • Барышников С.В.
  • Дорогинская А.Н.
  • Кузнецов Б.Н.
RU2131904C1
СПОСОБ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ УГЛЯ 2007
  • Шарыпов Виктор Иванович
  • Береговцова Наталья Григорьевна
  • Барышников Сергей Викторович
  • Кузнецов Борис Николаевич
RU2333930C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ ИЗ УГЛЯ 1999
  • Шарыпов В.И.
  • Дорогинская А.Н.
  • Барышников С.В.
  • Береговцова Н.Г.
  • Кузнецов Б.Н.
RU2159791C1
СПОСОБ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ УГЛЯ 1996
  • Шарыпов В.И.
  • Камьянов В.Ф.
  • Барышников С.В.
  • Сивирилов П.П.
  • Береговцова Н.Г.
  • Кузнецов Б.Н.
RU2103317C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ТЯЖЕЛОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ИЛИ ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКОЙ ДЕСТРУКЦИИ 2008
  • Хаджиев Саламбек Наибович
  • Кадиев Хусаин Магамедович
RU2412230C2
ЖЕЛЕЗООКСИДНЫЙ КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ТЕРМОЛИЗА ТЯЖЕЛОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ 2010
  • Аншиц Александр Георгиевич
  • Кирик Надежда Павловна
  • Созонова Татьяна Геннадьевна
  • Шаронова Ольга Михайловна
RU2442648C1
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ПЛАСТМАСС НА ОСНОВЕ ПОЛИОЛЕФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ 2002
  • Шарыпов В.И.
  • Береговцова Н.Г.
  • Барышников С.В.
  • Кузнецов Б.Н.
RU2216554C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ В ДИСТИЛЛЯТНЫЕ ФРАКЦИИ 2008
  • Головко Анатолий Кузьмич
  • Аншиц Александр Георгиевич
  • Шаронова Ольга Михайловна
  • Дмитриев Дмитрий Евгеньевич
  • Копытов Михаил Александрович
RU2375412C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ 2007
  • Сурков Владимир Григорьевич
  • Головко Анатолий Кузьмич
  • Бадамдорж Даваацэрэн
RU2343182C1
СПОСОБ ГИДРОГЕНИЗАЦИОННОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ 2008
  • Кадиев Хусаин Магамедович
  • Хаджиев Саламбек Наибович
RU2400525C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 132 356 C1

Реферат патента 1999 года СПОСОБ ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ВЫСОКОКИПЯЩИХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ФРАКЦИЙ

Изобретение относится к нефтепереработке и может использоваться при термокаталитической переработке высококипящих нефтяных фракций, а также жидких углеводородных продуктов угольного происхождения. Способ термокаталитической переработки высококипящих углеводородных фракций включает обработку их водяным паром на катализаторе в проточном режиме, в качестве катализатора используют обогащенную железную руду, предварительно подвергнутую механохимическому активированию, процесс проводят при 450 - 500oC с объемной скоростью подачи сырья 0,5 ч-1. Технический результат - увеличение выхода дистиллятных фракций, возможность создания процесса непрерывного действия без периодической замены отработанного катализатора. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 132 356 C1

Способ термокаталитической переработки высококипящих углеводородных фракций обработкой водяным паром при повышенной температуре на железорудном катализаторе, отличающийся тем, что катализатор диспергируют в сырье после предварительного механохимического активирования в активаторе центробежно-планетарного типа в среде воды и процесс проводят при 450 - 500oС.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1999 года RU2132356C1

Способ получения дизельной фракции 1990
  • Теляшев Эльшад Гумерович
  • Везиров Рустэм Руждиевич
  • Обухова Светлана Андреевна
  • Усманов Риф Мударисович
  • Теляшев Гумер Гарифович
  • Имашев Урал Булатович
SU1771482A3
Способ термокаталитической переработки тяжелых нефтяных фракций 1990
  • Теляшев Эльшад Гумерович
  • Ларионов Сергей Леонидович
  • Усманов Риф Мударисович
  • Имашев Урал Булатович
  • Теляшев Гумер Гарифович
SU1819285A3
US 4420332 A, 13.12.83
US 4399024 A, 16.08.83.

RU 2 132 356 C1

Авторы

Шарыпов В.И.

Береговцова Н.Г.

Барышников С.В.

Кузнецов Б.Н.

Даты

1999-06-27Публикация

1998-07-07Подача