СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОЦЕССА ВИСБРЕКИНГ Российский патент 2009 года по МПК C10G7/06 

Изобретение относится к отрасли нефтепереработки, в частности касается переработки тяжелого нефтяного сырья и его подготовки для процесса висбрекинг.

Известные способы переработки нефтяных остатков в процессе висбрекинг в качестве предварительной подготовки сырья используют подогрев сырья в нагревательных печах [1. Авт. свид. СССР №342888, 1972] с введением в сырье разбавителей для снижения коксообразования. Висбрекинг с использованием выносной реакционной камеры является более предпочтительным. Однако камера необогреваема и подготовка сырья к реакциям разложения в камере требует нагрева в печи до температуры 450°С, в результате чего в змеевиках печи происходит значительное закоксовывание [2. Нефть, газ и нефтехимия за рубежом, 1981, №5, с.95-100. 3. Д.Ф.Варфоломеев и др. Висбрекинг нефтяных остатков. Тем. обзор. М., ЦНИИТЭнефтехим, 1982, с.26-27; 31-33]. Высокая температура нагрева сырья в печи приводит также к увеличению эксплуатационных и энергетических затрат.

Другим недостатком известного способа подготовки сырья для процесса висбрекинг является нестабильное качество остатка вакуумной перегонки мазута - гудрона, что далее нарушает режим висбрекинга и усложняет регулирование технологических параметров для достижения необходимой глубины превращения сырья. Так, на действующих производствах нефтеперерабатывающих предприятий вязкость гудрона, выходящего с установок первичной перегонки нефти, может изменяться в довольно широких пределах - от 60 до 160 с при 80°С.

В связи с этим наиболее предпочтительным способом подготовки сырья для процесса висбрекинг, по-видимому, может быть его подготовка непосредственно на установках первичной перегонки [4. В.М.Капустин и др. Нефтеперераб. пром-ть США и бывшего СССР. - М.: Химия, 1995, с.223-227].

Технической задачей предлагаемого изобретения является стабилизация качества гудрона при подготовке сырья для процесса висбрекинг в условиях вакуумной перегонки мазута и повышение эффективности способа подготовки.

Поставленная задача решается тем, что в способе подготовки гудрона - сырья для процесса висбрекинг, включающем вакуумную перегонку мазута с получением остатка перегонки - гудрона, вывод гудрона из куба вакуумной колонны и нагрев гудрона в печи перед подачей в реакционную камеру процесса висбрекинг, гудрон выдерживают в кубе вакуумной колонны в течение 3-30 минут при температуре более 375-400°С и в куб вакуумной колонны подают активатор, в качестве которого используют инертные и/или углеводородные газы, или любые дистиллятные фракции, или мазут, нагретые до температуры 380-405°С.

Отличительным признаком предлагаемого способа подготовки сырья является выдержка гудрона в кубе вакуумной колонны в течение 3-30 мин, которую осуществляют при температуре более 375-400°С.

Другое отличие заключается в том, что в куб колонны подают активатор, в качестве которого используют инертные и/или углеводородные газы, или любые дистиллятные фракции, или мазут, нагретые до температуры 380-405°С.

Совокупность представленных отличительных признаков позволяет значительно повысить эффективность способа подготовки гудрона - сырья для процесса висбрекинг. Это заключается в том, что при подъеме температуры гудрона в кубе колонны на 10-50°С и последующей подачи его в печь нагрева происходит дополнительное введение тепла с сырьем, что позволяет снизить температуру стенок печных змеевиков за счет снижения нагрева топлива в печи. При этом снижается не только коксование через стенку змеевика, но и уменьшаются энергетические затраты за счет экономии топлива и эксплуатационные затраты на очистку змеевиков печи от коксовых отложений. Кроме того, введение активатора в куб вакуумной колонны увеличивает массо- и теплообмен, что также способствует вышеназванным положительным процессам уже на стадии подготовки сырья.

Значительным преимуществом предлагаемого технического приема является то, что при выдержке гудрона в предложенных условиях происходит начало разложения наиболее тяжелых смолистых углеводородных соединений, присутствующих в гудроне, вследствие чего начинает снижаться вязкость гудрона. Регулируя температуру и время выдержки в кубе колонны, можно таким образом стабилизировать качество гудрона, поступающего далее на висбрекинг, за счет снижения пределов колебаний вязкости.

Способ осуществляют следующим образом. Сырье - остаток атмосферной перегонки нефти - мазут с температурой 380-400°С подают в зону питания вакуумной колонны пилотной установки висбрекинга, в которой поддерживают следующий режим: температура верха колонны 180-200°С, питание 380-400°С, куб колонны 375-400°С, давление на верху колонны 30 мм рт.ст., расход мазута 0,1-1,0 л/ч. С верха колонны смесь газов разложения, активатора, водяных паров поступает в вакуумсоздающую аппаратуру, из которой после разделения смеси на конденсат и газы последние отбираются вакуумным насосом, а конденсат (легкие дистилляты) выводят с установки. Из куба выводят гудрон, выдерженный при заданных температурах (375-400°С) и времени (3-30 мин) после установления стационарного режима работы колонны. Сумма жидких дистиллятных (газойлевых) фракций, выкипающих ниже 350-380°С, сливают из колонны после ее останова и охлаждения.

Технические данные по конкретным примерам приведены в таблице. В качестве сырья для вакуумной перегонки использовали прямогонный мазут с плотностью 0,942 г/см³, условной вязкостью при 80°С 6,2 градусов условных (⁰ВУ), коксуемостью 4,8% мас.

Из данных по примерам, приведенным в таблице, видно, что предлагаемый способ подготовки гудрона - сырья для процесса висбрекинг - позволяет стабилизировать качество гудрона, а именно снизить пределы колебаний вязкости гудрона в 1,8-3,0 раза за счет регулирования режима выдержки гудрона в кубе вакуумной колонны в течение 3-30 минут в пределах 375-400°С и при активировании вакуумной разгонки мазута с помощью дополнительного введения активаторов. Также, подача в нагревательную печь подготовленного гудрона - сырья для процесса висбрекинг - при температуре более 375-400°С позволяет увеличить теплосодержание гудрона на 4-14%, что снижает энергетические и эксплуатационные затраты, повышая эффективность способа подготовки.

Таблица Наименование Номер примера 1 2 3 4 5* 1. Параметры вакуумной перегонки:           - расход сырья, л/ч 0,1 0,5 1,0 0,5 0,5 - температура сырья, °С 380 390 400 380 360 - давление наверху колонны, мм рт.ст. 30 30 45 30 60 - температура в кубе, °С 375 380 400 380 350 - время выдержки гудрона в кубе, мин 30 20 3 10 10** 2. Активатор (%) азот (8) углевод. газы висбрекинга (3) бензин (5) мазут (10) - 3. Выход гудрона на исходный мазут, % 49,4 49,2 45,8 50,8 50,0 4. Вязкость условная гудрона при 80°С, с:           - пределы колебаний 69-115 78-118 94-128 91-115 60-160 - среднее значение 92 98 111 103 110 - разброс значений вязкости ±46 ±40 ±34 ±12 ±100 5. Относительное отклонение от среднего значения, % отн. 50,0 40,8 30,6 11,7 91,0 6. Увеличение теплосодержания термообработанного гудрона, % отн. 3,9 8,6 14,3 8,6 - * Пример 5 проводят на пилотной установке по фактическим данным промышленной установки АВТ. ** Время пребывания остатка вакуумной перегонки мазута в кубе колонны в известных условиях.

Изобретение относится к отрасли нефтепереработки, в частности касается переработки тяжелого нефтяного сырья и его подготовки для процесса висбрекинг. Изобретение относится к способу подготовки гудрона - сырья для процесса висбрекинг, включающему вакуумную перегонку мазута с получением остатка перегонки - гудрона, вывод гудрона из куба вакуумной колонны и нагрев гудрона в печи перед подачей в реакционную камеру процесса висбрекинга, гудрон выдерживают в кубе вакуумной колонны в течение 3-30 минут при температуре более 375-400°С и в куб вакуумной колонны подают активатор, в качестве которого используют инертные и/или углеводородные газы, или любые дистиллятные фракции, или мазут, нагретые до температуры 380-405°С. Данный способ позволяет снизить колебания вязкости гудрона в 1,8-3,0 раза за счет регулирования режима термообработки гудрона в кубе вакуумной колонны; увеличить теплосодержание гудрона, подаваемого в нагревательную печь, на 3-14%, что адекватно снижает энергетические расходы. 1 табл.

Способ подготовки гудрона - сырья для процесса висбрекинга, включающий вакуумную перегонку мазута с получением остатка перегонки - гудрона, вывод гудрона из куба вакуумной колонны и нагрев гудрона в печи перед подачей в реакционную камеру процесса висбрекинга, отличающийся тем, что гудрон выдерживают в кубе вакуумной колонны в течение 3-30 мин при температуре более 375-400°С и в куб вакуумной колонны подают активатор, в качестве которого используют инертные и/или углеводородные газы, или любые дистиллятные фракции, или мазут, нагретые до температуры 380-405°С.