СПОСОБ КРЕКИНГА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ Российский патент 2004 года по МПК C10G15/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области химии, а именно к способам переработки нефти и нефтепродуктов, таких как продукты атмосферной и вакуумной перегонки нефти.

Уровень техники

Известен способ термического крекинга нефти, предназначенный для получения дополнительного количества светлых нефтепродуктов термическим разложением остатков от перегонки нефти (Рудин М.Г., Драбкин А.Е. Краткий справочник нефтепереработчика. Л.: Химия, 1980, с. 65-67). Способ заключается в проведении следующих основных операций: нагревание сырья до 470-545°С при давлении 2,2-2,8 МПа, фракционное разделение паров нефтепродуктов при 210-500°С и давлении 0,8-2,5 МПа. Кроме того, в качестве вспомогательных операций используют охлаждение-конденсацию, сепарацию.

В качестве сырья используют остатки первичной перегонки нефти: мазут, гудрон, газойли коксования и термического крекинга. Усредненный выход продуктов термического крекинга (мас.%):

Углеводородные газы 3,0-4,5

Легкий бензин 4,0-5,6

Бензиновая фракция 6,0-22,0

Керосиногазойлевая фракция 4,5-7,0

Тяжелый остаток 63,0-80,5

Термический крекинг позволяет получить выход светлых нефтепродуктов 15-35%.

В настоящее время процесс термического крекинга практически не используется в промышленности ввиду низкого выхода светлых нефтепродуктов.

Широко известен способ каталитического крекинга нефтепродуктов (Рудин М.Г., Драбкин А.Е. Краткий справочник нефтепереработчика. Л.: Химия, 1980, с. 70-73). Использование катализаторов позволяет существенно увеличить выход светлых нефтепродуктов.

Способ заключается в проведении следующих операций: нагревание сырья до 470-500°С при давлении 0,06-0,24 МПа, смешивание сырья с водяным паром, а затем с катализатором; указанная смесь поступает в реактор, в котором происходят реакции каталитического превращения сырья; разделение полученных продуктов на жидкую и газообразную фазы, выделение катализатора, разделение смеси углеводородов на фракции при температуре до 500°С и давлении 0,06-0,24 МПа, регенерация катализатора при 590-670°С и давлении 0,20-0,24 МПа. В качестве вспомогательных используют операции охлаждения-конденсации.

В качестве сырья для каталитического крекинга чаще всего используют вакуумный дистиллят с температурой кипения 350-500°С. Продукты каталитического крекинга имеют следующий усредненный состав (мас.%):

Углеводородные газы 6-10

Головка стабилизации (легкие жидкие углеводороды) 8-10

Бензиновая фракция 28-43

Легкий газойль 13-18

Тяжелый газойль 12-16

Кокс выжигаемый 5,3-5,5

Выход светлых нефтепродуктов составляет 54-78 мас.%.

Известен способ переработки вторичного тяжелого углеводородного сырья: мазута, вакуумного газойля, гудрона (RU 2170755 С1, С 10 G 7/00). Способ включает подачу сырья в реакционную зону с пропусканием активирующего газа через объем сырья при поддержании температуры подаваемого сырья и температуры в реакционной зоне ниже температуры начала кипения исходного сырья с получением светлых фракций на выходе из реакционной зоны и тяжелых остатков на входе. Причем переработку ведут с разделением реакционной зоны на независимые секции перфорированными перегородками, при этом отходящую газопаровую фазу подвергают двух стадийному охлаждению и конденсации с получением на первой стадии газойля, на второй стадии светлых фракций и газа, который затем направляют в голову процесса на стадию подачи активирующего газа с объемной скоростью не менее 30 ч^-1, подачи исходящего сырья с объемной скоростью не выше 10 ч^-1.

Недостатками указанного способа является необходимость подавать значительные объемы активирующего газа в сравнении с количеством сырья. В результате чего сырьем фактически заполнено лишь 10-25% объема реактора. При переработке значительных объемов сырья это потребует строительства реакционных аппаратов большого объема. Этот недостаток существенно снижает возможность применения указанного способа в промышленности.

В последнее время с целью увеличения выхода светлых нефтепродуктов используют способы ультразвукового воздействия на сырье.

Наиболее близким к настоящему изобретению является способ крекинга нефти и нефтепродуктов, включающий введение в сырье воды и ультразвуковую обработку сырья в реакционной зоне с последующим выделением целевых продуктов (RU 2078116 С1, С 10 G 15/00) В соответствии с известным способом сырье подается в зону обработки, где осуществляют ультразвуковую обработку сырья с интенсивностью излучения 1-10 МВт/м², а статическое давление поддерживают в диапазоне 0,2-5,0 МПа, при этом в зоне обработки создают замкнутый циркуляционный контур, куда одновременно с сырьем подают диспергирующее вещество, в частности воду, в количестве 0,1-80 об.% и жидкую фазу, образовавшуюся в процессе разделения обработанного сырья. В результате указанных операций становится возможным увеличить выход светлых нефтепродуктов до 90% и более.

Недостатком известного способа является ограниченный перечень получаемых целевых продуктов - только бензиновая фракция. А также недостаточная надежность способа, обусловленная сложностью аппаратного обеспечения, предусматривающего наличие вращающихся элементов в реакционной зоне в условиях высоких температур.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является расширение ассортимента получаемых целевых продуктов и повышение надежности способа.

Техническим результатом изобретения является получение помимо бензиновой фракции дизельной фракции, а также снижение термических напряжений на этапе подготовки сырьевой смеси.

Указанная выше задача с получением технического результата решается в способе крекинга нефти и нефтепродуктов, включающем введение в сырье воды и ультразвуковую обработку сырья в реакционной зоне с последующим выделением целевых продуктов, причем воду и сырье вводят в смеситель перед ультразвуковой обработкой, и дополнительно в смеситель подают поверхностно-активное вещество, полученную эмульсию направляют в реакционную зону с объемной скоростью 10-40 ч^-1, причем одновременно в реакционную зону подают активирующий газ с объемной скоростью 5-25 ч^-1.

Кроме того, в смеситель дополнительно подают бензиновую фракцию или углеводы бензольного ряда, а в качестве углеводородов бензольного ряда используют по меньшей мере одно вещество из группы: бензол, толуол, ксилол, этилбензол.

Способ крекинга нефти и нефтепродуктов по настоящему изобретению (Надар-процесс) включает подачу сырья в реакционную зону с последующей его обработкой активирующим газом и ультразвуковым излучением. Отличительной особенностью способа является наличие стадии предварительной подготовки сырья. Способ предполагает несколько вариантов подготовки сырья.

Согласно первому перед подачей сырья в реакционную зону в него добавляется диспергирующее вещество (вода) и поверхностно-активные вещества с получением эмульсии, которая затем направляется в зону обработки активирующими газами и ультразвуковым излучением.

Второй вариант подготовки сырья заключается во введении в него помимо диспергирующего вещества и поверхностно-активного вещества бензиновой фракции с получением эмульсии, которая затем направляется на обработку активирующими газами и ультразвуковым излучением.

По третьему варианту в сырье вместо бензиновой фракции вводятся углеводороды бензольного ряда: бензол, толуол, ксилолы, этилбензол либо их смеси в различных комбинациях, и полученная смесь направляется на обработку активирующими газами и ультразвуковым излучением.

Стадия предварительной подготовки сырья позволяет путем введения различных химических веществ: диспергирующего вещества (вода), поверхностно-активного вещества, бензиновой фракции, ароматических углеводородов бензольного ряда изменять физико-химические свойства сырья. Протекающие при этом различные физико-химические процессы изменяют характер межмолекулярного взаимодействия углеводородных образований, находящихся в сырье. При этом изменяется их ближнее и дальнее лигандное окружение, что существенным образом влияет на процессы взаимодействия сырья с активирующими газами и ультразвуковым излучением. Причем предварительная подготовка ведется при относительно невысоких температурах.

Настоящее изобретение соответствует условию патентоспособности “новизна”, поскольку в известном уровне технике не содержится решения, существенные признаки которого совпадают со всеми признаками, имеющимися в независимом пункте формулы настоящего изобретения. Настоящее изобретение соответствует условию патентоспособности “изобретательский уровень”, поскольку в известном уровне техники не выявлены технические решения, отличительные признаки которых направлены на решение технической задачи, решаемой настоящим изобретением.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Способ крекинга нефти и нефтепродуктов осуществляется на установке, принципиальная схема которой представлена на чертеже.

Установка включает подогреватель 1 сырья, узел 2 смешения сырья с активирующими жидкостями, представляющий собой систему дисковых крыльчаток, реактор 3 в виде реакторной емкости. Реакторная емкость является реакционным узлом установки и снабжена подогревателем 4 смеси, устройствами для подачи сырья, активирующего газа и жидкости и ультразвуковым активатором, например в виде излучателей 5. Реакторная емкость имеет перфорированные перегородки, разделяющие ее на отдельные части. Ввод активирующего газа и сырья в виде эмульсии осуществляется через коллекторы, расположенные в нижней части реакторной емкости. Установка снабжена сепараторами для разделения продуктов реакции на газовую и жидкую фазы. Жидкие продукты реакции направляются в ректификационную колонну 6, где происходит их разделение, в зависимости от температуры кипения, на отдельные фракции.

Способ крекинга нефти и нефтепродуктов в соответствии с настоящим изобретением иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Жидкое сырье - мазут (с температурой начала кипения 350°С) поступает в подогреватель 1 сырья, где нагревается до 120°С и направляется в узел 2 смешения с водой, используемой в качестве диспергирующего вещества, и поверхностно-активным веществом в виде соли сульфокислоты (C₆H₅SO₃Na, 0,01 мас.% от количества воды для получения эмульсии). Количество воды составляет 30 об.% от объема подаваемого сырья.

Эмульсия сырья, поверхностно-активного вещества в виде соли сульфокислоты и воды перед поступлением в реактор 3 нагревается в подогревателе 4 смеси до температуры 280°С и поступает в реактор с объемной скоростью 15 ч^-1. Параллельно с подачей сырья в реактор осуществляют подачу активирующего газа, смеси метана и водорода в объемном соотношении 3:1 и с объемной скоростью 15 ч^-1.

Полученная смесь эмульсии мазута, поверхностно-активного вещества и воды с пузырьками активирующего газа движется вверх по реактору, проходя перфорированные решетки. При необходимости, для поддержания заданной температуры в реакторе, используют нагревательные элементы, установленные в реакторе.

Проходя зоны реактора 3, разделенные перфорированными перегородками, поток смеси эмульсии мазута, соли сульфокислоты и воды с пузырьками активирующего газа подвергается ультразвуковой обработке излучателями 5 с интенсивностью излучения 2,5 МВт/м².

После прохождения реактора полученная парогазовая смесь поступает в ректификационную колонну 6, в которой происходит отделение газовой фазы от жидкого продукта. Полученный жидкий продукт подвергается атмосферной перегонке.

Выход жидкого продукта составляет 90,1%.

Полученный жидкий продукт содержит: бензиновой фракции 46,5%; дизельной фракции 33,3%; остаток 10,3%.

Пример 2. Жидкое сырье - мазут (с температурой начала кипения 350°С) поступает в подогреватель 1 сырья, где нагревается до 120°С и направляется в узел 2 смешения с водой, используемой в качестве диспергирующего вещества, и поверхностно-активным веществом в виде соли сульфокислоты (C₆H₅SO₃Na, 0,01 мас.% от количества воды для получения эмульсии), и бензиновой фракцией. Соотношение воды и бензиновой фракции 2:1. Количество воды составляет 30 об.% от объема подаваемого сырья.

Эмульсия сырья, соли сульфокислоты, бензиновой фракции и воды перед поступлением в реактор 3 нагревается в подогревателе 4 смеси до температуры 280°С и поступает в реактор с объемной скоростью 15 ч^-1. Параллельно с подачей сырья в реактор осуществляют подачу активирующего газа, смеси метана и водорода в объемном соотношении 3:1 и с объемной скоростью 15 ч^-1.

Полученная смесь эмульсии мазута, соли сульфокислоты, бензиновой фракции и воды с пузырьками активирующего газа движется вверх по реактору, проходя перфорированные решетки. При необходимости, для поддержания заданной температуры в реакторе, используют нагревательные элементы, установленные в реакторе.

Проходя зоны реактора, разделенные перфорированными перегородками, поток смеси эмульсии мазута, соли сульфокислоты, бензиновой фракции и воды с пузырьками активирующего газа подвергается ультразвуковой обработке излучателями 5 с интенсивностью излучения 2,5 МВт/м².

После прохождения реактора полученная парогазовая смесь поступает в ректификационную колонну 6, в которой происходит отделение газовой фазы от жидкого продукта. Полученный жидкий продукт подвергается атмосферной перегонке.

Выход жидкого продукта составляет 88,3%.

Полученный жидкий продукт содержит: бензиновой фракции 48,2%; дизельной фракции 35,8%; остаток 4,3%.

Пример 3. Жидкое сырье - мазут (с температурой начала кипения 350°С) поступает в подогреватель 1 сырья, где нагревается до 120°С и направляется в узел 2 смешения с водой, используемой в качестве диспергирующего вещества, и поверхностно-активным веществом в виде соли сульфокислоты (C₆H₅SO₃К, 0,01 мас.% от количества воды для получения эмульсии), и углеводородом бензольного ряда - толуолом. Соотношение воды и толуола 3:1. Количество воды составляет 30 об.% от объема подаваемого сырья.

Эмульсия сырья, соли сульфокислоты, толуола и воды перед поступлением в реактор 3 нагревается в подогревателе 4 смеси до температуры 280°С и поступает в реактор с объемной скоростью 15 ч^-1. Параллельно с подачей сырья в реактор осуществляют подачу активирующего газа, смеси метана и водорода в объемном соотношении 3:1 и с объемной скоростью 15 ч^-1.

Полученная смесь эмульсии мазута, соли сульфокислоты, толуола и воды с пузырьками активирующего газа движется вверх по реактору, проходя перфорированные решетки. При необходимости, для поддержания заданной температуры в реакторе, используют нагревательные элементы, установленные в реакторе.

Проходя зоны реактора, разделенные перфорированными перегородками, поток смеси эмульсии мазута, соли сульфокислоты, толуола и воды с пузырьками активирующего газа подвергается ультразвуковой обработке излучателями 5 с интенсивностью излучения 2,5 МВт/м².

После прохождения реактора полученная парогазовая смесь поступает в ректификационную колонну 6, в которой происходит отделение газовой фазы от жидкого продукта. Полученный жидкий продукт подвергается атмосферной перегонке.

Выход жидкого продукта составляет 87,8%.

Полученный жидкий продукт содержит: бензиновой фракции 49,3%; дизельной фракции 31,4%; остаток 7,1%.

Пример 4. Жидкое сырье - гудрон (с температурой начала кипения 408°С) поступает в подогреватель 1 сырья, где нагревается до 250°С и направляется в узел 2 смешения с водой, используемой в качестве диспергирующего вещества, и поверхностно-активным веществом в виде соли сульфокислоты ((C₆H₅SO₃)₂Са, 0,01 мас.% от количества воды для получения эмульсии). Количество воды составляет 30 об.% от объема подаваемого сырья.

Эмульсия сырья, соли сульфокислоты и воды перед поступлением в реактор 3 нагревается в подогревателе 4 смеси до температуры 340°С и поступает в реактор с объемной скоростью 15 ч^-1. Параллельно с подачей сырья в реактор осуществляют подачу активирующего газа, смеси метана и водорода в объемном соотношении 3:1 и с объемной скоростью 15 ч^-1.

Полученная смесь эмульсии гудрона, поверхностно-активного вещества и воды с пузырьками активирующего газа движется вверх по реактору, проходя перфорированные решетки. При необходимости, для поддержания заданной температуры в реакторе, используют нагревательные элементы, установленные в реакторе.

Проходя зоны реактора, разделенные перфорированными перегородками, поток смеси эмульсии гудрона, соли сульфокислоты и воды с пузырьками активирующего газа подвергается ультразвуковой обработке излучателями 5 с интенсивностью излучения 2,5 МВт/м².

После прохождения реактора полученная парогазовая смесь поступает в ректификационную колонну 6, в которой происходит отделение газовой фазы от жидкого продукта. Полученный жидкий продукт подвергается атмосферной перегонке.

Выход жидкого продукта составляет 93,1%.

Полученный жидкий продукт содержит: бензиновой фракции 28,1%; дизельной фракции 30,4%; остаток 34,6%.

Пример 5. Жидкое сырье - гудрон (с температурой начала кипения 408°С) поступает в подогреватель 1 сырья, где нагревается до 250°С и направляется в узел 2 смешения с водой, используемой в качестве диспергирующего вещества, и поверхностно-активным веществом в виде соли сульфокислоты ((C₆H₅SO₃)₂Ва, 0,01 мас.% от количества воды для получения эмульсии) и бензиновой фракцией. Соотношение воды и бензиновой фракции 1:1. Количество воды составляет 30 об.% от объема подаваемого сырья.

Эмульсия сырья, соли сульфокислоты, бензиновой фракции и воды перед поступлением в реактор 3 нагревается в подогревателе 4 смеси до температуры 340°С и поступает в реактор с объемной скоростью 15 ч^-1. Параллельно с подачей сырья в реактор осуществляют подачу активирующего газа, смеси метана и водорода в объемном соотношении 3:1 и с объемной скоростью 15 ч^-1.

Полученная смесь эмульсии гудрона, поверхностно-активного вещества, бензиновой фракции и воды с пузырьками активирующего газа движется вверх по реактору, проходя перфорированные решетки. При необходимости, для поддержания заданной температуры в реакторе, используют нагревательные элементы, установленные в реакторе.

Проходя зоны реактора, разделенные перфорированными перегородками, поток смеси эмульсии гудрона, поверхностно-активного вещества, бензиновой фракции и воды с пузырьками активирующего газа подвергается ультразвуковой обработке излучателями 5 с интенсивностью излучения 2,5 МВт/м².

После прохождения реактора полученная парогазовая смесь поступает в ректификационную колонну 6, в которой происходит отделение газовой фазы от жидкого продукта. Полученный жидкий продукт подвергается атмосферной перегонке.

Выход жидкого продукта составляет 91,4%.

Полученный жидкий продукт содержит: бензиновой фракции 30,6%; дизельной фракции 30,2%; остаток 30,6%.

Пример 6. Жидкое сырье - гудрон (с температурой начала кипения 408°С) поступает в подогреватель 1 сырья, где нагревается до 250°С и направляется в узел 2 смешения с водой, используемой в качестве диспергирующего вещества, и поверхностно-активным веществом в виде соли сульфокислоты (C₆H₅SO₃Na, 0,01 мас.% от количества воды для получения эмульсии), и толуолом. Соотношение воды и толуола 9:1. Количество воды составляет 30 об.% от объема подаваемого сырья.

Эмульсия сырья, соли сульфокислоты, толуола и воды перед поступлением в реактор 3 нагревается в подогревателе 4 до температуры 340°С и поступает в реактор с объемной скоростью 15 ч^-1. Параллельно с подачей сырья в реактор осуществляют подачу активирующего газа, смеси метана и водорода в объемном соотношении 3:1 и с объемной скоростью 15 ч^-1.

Полученная смесь эмульсии гудрона, соли сульфокислоты, толуола и воды с пузырьками активирующего газа движется вверх по реактору, проходя перфорированные решетки. При необходимости, для поддержания заданной температуры в реакторе, используют нагревательные элементы, установленные в реакторе.

Проходя зоны реактора, разделенные перфорированными перегородками, поток смеси эмульсии гудрона, соли сульфокислоты, толуола и воды с пузырьками активирующего газа подвергается ультразвуковой обработке излучателями 5 с интенсивностью излучения 2,5 МВт/м².

После прохождения реактора 3 полученная парогазовая смесь поступает в ректификационную колонну 6, в которой происходит отделение газовой фазы от жидкого продукта. Полученный жидкий продукт подвергается атмосферной перегонке.

Выход жидкого продукта составляет 90,0%.

Полученный жидкий продукт содержит: бензиновой фракции 34,2%; дизельной фракции 26,4%; остаток 29,4%.

Пример 7. Жидкое сырье - мазут (с температурой начала кипения 350°С) поступает в подогреватель 1 сырья, где нагревается до 120°С и направляется в узел 2 смешения с водой, используемой в качестве диспергирующего вещества, и поверхностно-активным веществом в виде соли сульфокислоты ((C₆H₅SO₃)₂Са, 0,01 мас.% от количества воды для получения эмульсии). Количество воды составляет 30 об.% от объема подаваемого сырья.

Эмульсия сырья, соли сульфокислоты и воды перед поступлением в реактор 3 нагревается в подогревателе 4 смеси до температуры 280°С и поступает в реактор с объемной скоростью 15 ч^-1. Параллельно с подачей сырья в реактор осуществляют подачу активирующего газа, смеси метана и водорода в объемном соотношении 3:1 и с объемной скоростью 5 ч^-1.

Полученная смесь эмульсии мазута, соли сульфокислоты и воды с пузырьками активирующего газа движется вверх по реактору, проходя перфорированные решетки. При необходимости, для поддержания заданной температуры в реакторе, используют нагревательные элементы, установленные в реакторе.

Проходя зоны реактора, разделенные перфорированными перегородками, поток смеси эмульсии мазута, соли сульфокислоты и воды с пузырьками активирующего газа подвергается ультразвуковой обработке излучателями 5 с интенсивностью излучения 2,5 МВт/м².

После прохождения реактора полученная парогазовая смесь поступает в ректификационную колонну 6, в которой происходит отделение газовой фазы от жидкого продукта. Полученный жидкий продукт подвергается атмосферной перегонке.

Выход жидкого продукта составляет 92,4%.

Полученный жидкий продукт содержит: бензиновой фракции 28,8%; дизельной фракции 18,6%; остаток 45,0%.

Пример 8. Жидкое сырье - мазут (с температурой начала кипения 350°С) поступает в подогреватель 1 сырья, где нагревается до 120°С и направляется в узел 2 смешения с водой, используемой в качестве диспергирующего вещества, и поверхностно-активным веществом в виде соли сульфокислоты ((C₆H₅SO₃)₂Са, 0,01 мас.% от количества воды для получения эмульсии). Количество воды составляет 30 об.% от объема подаваемого сырья.

Эмульсия сырья, соли сульфокислоты и воды перед поступлением в реактор 3 нагревается в подогревателе 4 смеси до температуры 280°С и поступает в реактор с объемной скоростью 15 ч^-1. Параллельно с подачей сырья в реактор осуществляют подачу активирующего газа, смеси метана и водорода в объемном соотношении 3:1 и с объемной скоростью 25 ч^-1.

Полученная смесь эмульсии мазута, соли сульфокислоты и воды с пузырьками активирующего газа движется вверх по реактору, проходя перфорированные решетки. При необходимости, для поддержания заданной температуры в реакторе, используют нагревательные элементы, установленные в реакторе.

Проходя зоны реактора, разделенные перфорированными перегородками, поток смеси эмульсии мазута, соли сульфокислоты и воды с пузырьками активирующего газа подвергается ультразвуковой обработке излучателями 5 с интенсивностью излучения 2,5 МВт/м².

После прохождения реактора полученная парогазовая смесь поступает в ректификационную колонну 6, в которой происходит отделение газовой фазы от жидкого продукта. Полученный жидкий продукт подвергается атмосферной перегонке.

Выход жидкого продукта составляет 89,3%.

Полученный жидкий продукт содержит: бензиновой фракции 40,3%; дизельной фракции 28,4%; остаток 20,6%.

Пример 9. Жидкое сырье - мазут (с температурой начала кипения 350°С), поступает в подогреватель 1 сырья, где нагревается до 120°С и направляется в узел 2 смешения с водой, используемой в качестве диспергирующего вещества, и поверхностно-активным веществом в виде соли сульфокислоты (C₆H₅SO₃К, 0,01 мас.% от количества воды для получения эмульсии). Количество воды составляет 30 об.% от объема подаваемого сырья.

Эмульсия сырья, соли сульфокислоты и воды перед поступлением в реактор 3 нагревается в подогревателе 4 до температуры 280°С и поступает в реактор с объемной скоростью 10 ч^-1. Параллельно с подачей сырья в реактор осуществляют подачу активирующего газа, смеси метана и водорода в объемном соотношении 3:1 и с объемной скоростью 15 ч^-1.

Полученная смесь эмульсии мазута, соли сульфокислоты и воды с пузырьками активирующего газа движется вверх по реактору, проходя перфорированные решетки. При необходимости, для поддержания заданной температуры в реакторе, используют нагревательные элементы, установленные в реакторе.

Проходя зоны реактора, разделенные перфорированными перегородками, поток смеси эмульсии мазута, соли сульфокислоты и воды с пузырьками активирующего газа подвергается ультразвуковой обработке излучателями 5 с интенсивностью излучения 2,5 МВт/м².

После прохождения реактора полученная парогазовая смесь поступает в ректификационную колонну 6, в которой происходит отделение газовой фазы от жидкого продукта. Полученный жидкий продукт подвергается атмосферной перегонке.

Выход жидкого продукта составляет 89,4%.

Полученный жидкий продукт содержит: бензиновой фракции 42,1%; дизельной фракции 30,2%; остаток 17,1%.

Пример 10. Жидкое сырье - мазут (с температурой начала кипения 350°С), поступает в подогреватель 1 сырья, где нагревается до 120°С и направляется в узел 2 смешения с водой, используемой в качестве диспергирующего вещества, и поверхностно-активным веществом в виде соли сульфокислоты ((C₆H₅SO₃)₂Ва, 0,01 мас.% от количества воды для получения эмульсии). Количество воды составляет 30 об.% от объема подаваемого сырья.

Эмульсия сырья, соли сульфокислоты и воды перед поступлением в реактор 3 нагревается в подогревателе 4 смеси до температуры 280°С и поступает в реактор с объемной скоростью 40 ч^-1. Параллельно с подачей сырья в реактор осуществляют подачу активирующего газа, смеси метана и водорода в объемном соотношении 3:1 и с объемной скоростью 15 ч^-1.

Полученная смесь эмульсии мазута, соли сульфокислоты и воды с пузырьками активирующего газа движется вверх по реактору, проходя перфорированные решетки. При необходимости, для поддержания заданной температуры в реакторе, используют нагревательные элементы, установленные в реакторе.

Проходя зоны реактора, разделенные перфорированными перегородками, поток смеси эмульсии мазута, соли сульфокислоты и воды с пузырьками активирующего газа подвергается ультразвуковой обработке излучателями 5 с интенсивностью излучения 2,5 МВт/м².

После прохождения реактора полученная парогазовая смесь поступает в ректификационную колонну 6, в которой происходит отделение газовой фазы от жидкого продукта. Полученный жидкий продукт подвергается атмосферной перегонке.

Выход жидкого продукта составляет 92,3%.

Полученный жидкий продукт содержит: бензиновой фракции 31,4%; дизельной фракции 25,6%; остаток 35,3%.

Пример 11. Жидкое сырье - нефть (с содержанием бензиновой фракции 15%, дизельной фракции 22%) поступает в подогреватель 1 сырья, где нагревается до 80°С и направляется в узел 2 смешения с водой, используемой в качестве диспергирующего вещества, и поверхностно-активным веществом в виде соли сульфокислоты ((C₆H₅SO₃)₂Ва, 0,01 мас.% от количества воды для получения эмульсии), и углеводородом бензольного ряда - толуолом. Соотношение воды и толуола 3:1. Количество воды составляет 30 об.% от объема подаваемого сырья.

Эмульсия сырья, соли сульфокислоты, толуола и воды перед поступлением в реактор 3 нагревается в подогревателе 4 смеси до температуры 250°С и поступает в реактор с объемной скоростью 15 ч^-1. Параллельно с подачей сырья в реактор осуществляют подачу активирующего газа, смеси метана и водорода в объемном соотношении 3:1 и с объемной скоростью 15 ч^-1.

Полученная смесь эмульсии сырья, соли сульфокислоты, толуола и воды с пузырьками активирующего газа движется вверх по реактору, проходя перфорированные решетки. При необходимости, для поддержания заданной температуры в реакторе, используют нагревательные элементы, установленные в реакторе.

Проходя зоны реактора, разделенные перфорированными перегородками, поток смеси эмульсии сырья, поверхностно-активного вещества, толуола и воды с пузырьками активирующего газа подвергается ультразвуковой обработке излучателями 5 с интенсивностью излучения 2,5 МВт/м².

После прохождения реактора полученная парогазовая смесь поступает в ректификационную колонну 6, в которой происходит отделение газовой фазы от жидкого продукта. Полученный жидкий продукт подвергается атмосферной перегонке.

Выход жидкого продукта составляет 90,2%.

Полученный жидкий продукт содержит: бензиновой фракции 50,6%; дизельной фракции 20,3%; остаток 19,3%.

Пример 12. Жидкое сырье - нефть (с содержанием бензиновой фракции 15%, дизельной фракции 22%) поступает в подогреватель 1 сырья, где нагревается до 80°С и направляется в узел 2 смешения с водой, используемой в качестве диспергирующего вещества, и поверхностно-активным веществом в виде соли сульфокислоты (C₆H₅SO₃Na, 0,01 мас.% от количества воды для получения эмульсии). Количество воды составляет 30 об.% от объема подаваемого сырья.

Эмульсия сырья, соли сульфокислоты и воды перед поступлением в реактор 3 нагревается в подогревателе 4 до температуры 250°С и поступает в реактор с объемной скоростью 15 ч^-1. Параллельно с подачей сырья в реактор осуществляют подачу активирующего газа, смеси метана и водорода в объемном соотношении 3:1 и с объемной скоростью 15 ч^-1.

Полученная смесь эмульсии сырья, соли сульфокислоты и воды с пузырьками активирующего газа движется вверх по реактору, проходя перфорированные решетки. При необходимости, для поддержания заданной температуры в реакторе, используют нагревательные элементы, установленные в реакторе.

Проходя зоны реактора, разделенные перфорированными перегородками, поток смеси эмульсии сырья, соли сульфокислоты и воды с пузырьками активирующего газа подвергается ультразвуковой обработке излучателями 5 с интенсивностью излучения 2,5 МВт/м².

После прохождения реактора полученная парогазовая смесь поступает в ректификационную колонну 6, в которой происходит отделение газовой фазы от жидкого продукта. Полученный жидкий продукт подвергается атмосферной перегонке.

Выход жидкого продукта составляет 93,4%.

Полученный жидкий продукт содержит: бензиновой фракции 48,2%; дизельной фракции 23,5%; остаток 21,7%.

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает достижение технического результата в виде расширения ассортимента получаемых целевых продуктов при одновременном повышении надежности способа.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение может быть реализовано с помощью известных средств и наиболее эффективно применено в нефтеперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к области химии, а именно к способам переработки нефти и нефтепродуктов, таких как продукты атмосферной и вакуумной перегонки нефти. Способ включает введение в сырье воды и ультразвуковую обработку сырья в реакционной зоне с последующим выделением целевых продуктов. Воду и сырье вводят в смеситель перед ультразвуковой обработкой и дополнительно в смеситель подают поверхностно-активное вещество в виде солей сульфокислот. Полученную эмульсию направляют в реакционную зону с объемной скоростью 10-40 ч^-1, причем одновременно в реакционную зону подают активирующий газ с объемной скоростью 5-25 ч^-1. Техническим результатом является получение помимо бензиновой фракции, дизельной фракции, а также снижение термических напряжений на этапе подготовки сырьевой смеси. 3 з.п. ф-лы, 1ил.

1. Способ крекинга нефти и нефтепродуктов, включающий введение в сырье воды и ультразвуковую обработку сырья в реакционной зоне с последующим выделением целевых продуктов, отличающийся тем, что воду и сырье вводят в смеситель перед ультразвуковой обработкой и дополнительно в смеситель подают поверхностно-активное вещество в виде солей сульфокислот, полученную эмульсию направляют в реакционную зону с объемной скоростью 10-40 ч^-1, причем одновременно в реакционную зону подают активирующий газ с объемной скоростью 5-25 ч^-1.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в смеситель дополнительно подают бензиновую фракцию.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в смеситель дополнительно подают углеводороды бензольного ряда.4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве углеводородов бензольного ряда используют по меньшей мере одно вещество из группы бензол, толуол, ксилол, этилбензол.