СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕТЛЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК C10G47/22 

Настоящая группа изобретений относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способам переработки тяжелых нефтяных остатков в топливные дистилляты путем термического крекинга с использованием донорно-сольвентных процессов.

Известен способ получения жидких продуктов из тяжелых нефтяных остатков (Патент РФ №2178448, опубл. 20.01.2002 г.) путем переработки тяжелых нефтяных остатков (ТНО) в светлые продукты, в котором приготавливают гомогенную смесь из ТНО и специально высушенного и подвергнутого механохимической обработке в вибромельнице тонкоизмельченного сапропелита (размер частиц 20-30 мкм) с последующим термокрекингом полученной смеси при 390-420°C и 0,2-5 МПа и разделением продуктов крекинга. Механохимическую обработку ведут в инертной среде под давлением 0,05 атм, вибромельница работает в потоке с виброситом, а непрерывную подачу компонентов на смешение ведут шнековым питателем с регулируемой скоростью подачи. В качестве сапропелита используют горючий сланец, сапромиксит, рабдописсит, богхед, кеннель.

Однако данный способ обладает рядом недостатков: необходимость тщательной сушки и очень тонкого измельчения сапропелита, нагрев сырья в трубчатой печи с неизбежным его коксованием, необходимость проводить процесс в инертной среде, включая виброизмельчение сапропелита, наличие выносных реакторов, работающих под повышенным давлением, необходимость использования водяного пара для выделения из продуктов реакции органоминерального отработанного катализатора.

Наиболее близким к заявленному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения топливных дистиллятов по патенту РФ №2261265, опубл. 27.09.2005 г., включающий смешение остаточного нефтяного сырья (тяжелого нефтяного остатка) с измельченным сапропелитом и жидкой активирующей добавкой, гомогенизацию и проведение термоконверсии или гидрокрекинга полученной смеси с последующим выделением целевых продуктов, в котором перед гомогенизацией измельченный сапропелит подвергают механохимической активации, по меньшей мере, в одном диспергаторе, в качестве сапропелита используют горючий сланец, содержащий мас.%: 45-60 минеральной части и 40-55 органической части, в качестве жидкой активирующей добавки используют фракцию сланцевого масла с пределами выкипания 200-400°C и содержащую не менее 10,0 мас.% водорода, причем горючий сланец и фракцию сланцевого масла берут в расчете на сырье (мас.%) от 1,0 до 5,0 и от 1,0 до 6,0 соответственно. Гомогенизацию проводят в перемешивающем устройстве при температуре 80-100°C, а горючий сланец при механохимической активации дополнительно измельчают до размеров 30-100 мкм.

Недостатком данного способа является достаточно высокая стоимость процесса по способу и недостаточная эффективность получения конечного продукта.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности переработки тяжелых нефтяных остатков, повышение качества конечного продукта и снижение его себестоимости, а также снижение коксообразования, за счет замены дорогостоящей жидкой ароматизированной добавки (фракций сланцевого масла) на более дешевую ароматизированную добавку (экстракт селективной очистки масел), предварительного смешивания экстракта селективной очистки масел с органоминеральным активатором механическим путем, а также за счет смешивания тяжелого нефтяного остатка со смесью экстракта селективной очистки масел и органоминерального активатора и гомогенизации полученной смеси механохимическим методом.

Техническим результатом изобретения является повышение выхода светлых нефтепродуктов, снижение коксообразования, а также снижение себестоимости готовой продукции.

Задача решается тем, что в способе получения светлых нефтепродуктов, включающем перемешивание тяжелых нефтяных остатков с органоминеральным активатором, например измельченным горючим сланцем, и донорно-водородной добавкой, взятых в заданном соотношении в расчете на сырье, гомогенизацию в перемешивающем устройстве при температуре 80-100°C и проведение термического крекинга полученной смеси с последующим выделением целевых продуктов, согласно изобретению, в качестве донорно-водородной добавки используют экстракт селективной очистки масел, содержащий 0,1-15 мас.% активного водорода, взятый в количестве 0,5-15 мас.% на смесь тяжелых нефтяных остатков с органоминеральным активатором, например измельченным горючим сланцем, при этом предварительно смешивают экстракт селективной очистки масел с органоминеральным активатором механическим методом, затем смешивают тяжелый нефтяной остаток со смесью экстракта селективной очистки масел и органоминерального активатора, и полученную смесь гомогенизируют механохимическим методом, а органоминеральный активатор используют в количестве 1-15 мас.% на смесь.

Одной из отличительных особенностей заявленного способа получения светлых нефтепродуктов термической переработкой тяжелых нефтяных остатков является использование в качестве донорно-водородной добавки экстракта селективной очистки масел, содержащего 0,1-15% активного водорода, взятого в количестве 0,5-15 мас.% на смесь тяжелых нефтяных остатков с органоминеральным активатором, что способствует оптимизации процесса переработки тяжелых нефтяных остатков.

В ходе проведенных экспериментов установлено, что при использовании экстракта селективной очистки масел для данного способа содержание в нем активного водорода должно быть 0,1-15 мас.%, а содержание самого экстракта должно быть 0,5-15 мас.%. Это связано с тем, что содержание органоминерального активатора, например горючего сланца, и активного водорода в экстракте селективной очистки масел взаимосвязано, с уменьшением количества горючего сланца требуется увеличение водорода и наоборот. С этим связаны граничные значения содержания активного водорода, экстракта селективной очистки масел и органоминерального активатора.

В заявленном способе предварительно смешивают экстракт селективной очистки масел с органоминеральным активатором механическим путем и только после этого смешивают тяжелый нефтяной остаток со смесью экстракта селективной очистки масел и органоминерального активатора, и полученную смесь гомогенизируют механохимическим методом.

Предварительное смешивание экстракта селективной очистки масел с органоминеральным активатором позволяет осуществить перемешивание данной смеси, в отличие от прототипа, механическим, а не механохимическим методом, что, с одной стороны, способствует снижению себестоимости процесса получения светлых нефтепродуктов за счет снижения энергетических затрат, а смешение данной смеси с тяжелым нефтяным остатком и гомогенизация полученной смеси, с другой стороны, повышают выход светлых нефтепродуктов.

Гомогенизация полученной тройной смеси механохимическим методом способствует снижению температуры крекинга и снижению коксообразования, в отличие от прототипа.

В качестве органоминерального активатора возможно использование горючих сланцев, сапропелитов, сапромикситов и других липтобиолитовых углей, взятых в количестве 1-15 мас.% на смесь. При этом экспериментально установлено, что данное количество является оптимальным, т.к. при использовании органоминерального активатора менее 1 мас.% не достигается качество получаемых целевых продуктов, а при более 15 мас.% качество не меняется, а получаемые целевые продукты удорожаются.

Предпочтительным является смешивание донорно-водородной добавки с предварительно измельченным в механическом измельчителе органоминеральным активатором при температуре 50-100°C до размера частиц 5-100 мкм с получением суспензии с вязкостью 0,5-1,0 Па·с при 80°C. В случае необходимости, для получения суспензии такой вязкости в смесь донорно-водородной добавки с органоминеральным активатором добавляют часть тяжелого нефтяного остатка.

Процесс термического крекинга предпочтительно проводить при температуре 380-490°C, давлении 0,2-5 МПа и объемной скорости подачи реакционной трехкомпонентной смеси 0,5-4 час^-1.

В качестве тяжелых нефтяных остатков можно использовать любые остаточные нефтепродукты, например прямогонный и вторичный мазут, гудрон, крекинг-остатки, тяжелые смолы пиролиза, деасфальтизаты, тяжелые нефти и нефти, извлекаемые из нефтеносных пород и др.

Экстракт селективной очистки масел является побочным продуктом при получении различных видов масел на всех нефтеперерабатывающих заводах РФ, где существует масляное производство.

Экстракт селективной очистки масел в своем составе содержит значительное количество ароматических углеводородов (64,0-77,6%), в том числе 30,3-38,5 мас.% полициклических.

Одним из центральных вопросов переработки тяжелых нефтяных остатков является оптимизация реакций передачи водорода от жидкой ароматизированной добавки - донора к молекулам тяжелых нефтяных остатков. В процессе гидрогенизации на степень превращения тяжелых нефтяных остатков существенно влияет присутствие доноров и переносчиков водорода.

Гидрирование является восстановительным процессом, а дегидрирование - окислительным. Если в результате реакции атомы водорода из одной молекулы переходят в другую (реакция с переносом водорода), то молекула, которая отдает водород, является донором, а молекула, которая принимает водород, - акцептором.

Передача водорода от донора к переносчикам - молекулам ароматических соединений - протекает ступенчато по свободнорадикальному механизму, и существенное значение имеет прочность связи водорода с атомами углерода молекулы донора.

Ароматизированная жидкая добавка - донор водорода - должна легко отдавать в процессе термического крекинга атомарный водород и хорошо растворять асфальтены. Этому качеству отвечают жидкие ароматизированные добавки, в которых содержатся углеводороды нафтеноароматического характера, в частности экстракт селективной очистки масел. В процессе термического крекинга атомарный водород взаимодействует с ненасыщенными радикалами, образовавшимися в результате деструкции нефтяных остатков, препятствуя протеканию реакций уплотнения и коксообразования.

В процессе измельчения твердой добавки-активатора и последующей гомогенизации 3-компонентной смеси происходит достаточно эффективная активация сырья, при этом размеры молекул добавок (0,3-0,5 нм) соизмеримы с размером молекул тяжелого нефтяного сырья (0,4-0,7 нм).

Это обстоятельство имеет первостепенное значение для создания условий оптимального контакта добавок-активаторов с молекулами сырья.

Известны установки термического крекинга тяжелых нефтяных остатков в присутствии органоминерального катализатора (Патенты РФ: №2178446 и 2178447, опубл. 20.01.2002 г.), которые включает смесители сырья, печи нагрева сырьевой смеси с реакционной камерой, дезинтеграторы, выносные реакторы, сепараторы, атмосферную колонну для разделения продуктов термокрекинга. Недостатком данных установок является их сложное аппаратурное оформление.

Наиболее близкой к заявленной установке по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для получения светлых нефтепродуктов по патенту РФ №2261265, опубл. 27.09.2005, включающая бункер приема органоминерального активатора, например горючего сланца, последовательно соединенные с ним дробилку с рукавным фильтром и дезинтегратор, бункер временного хранения органоминерального активатора, резервуар с донорно-водородной добавкой, резервуар с тяжелым нефтяным остатком, соединенный с перемешивающим устройством, которое соединено с печью для нагрева смеси донорно-водородной добавки с тяжелым нефтяным остатком и органоминеральным активатором, реактор, соединенный с печью и теплообменником, соединенным с горячим сепаратором и с сепаратором высокого давления, через систему охлаждения, сепаратор низкого давления, соединенный через накопительный резервуар с ректификационной колонной, холодильник, соединенный через центрифугу с ректификационной колонной.

Недостатком известной установки является ее недостаточная производительность.

В основу изобретения положена задача разработать высокопроизводительную установку для получения светлых нефтепродуктов.

Задача решается тем, что предлагаемая установка для получения светлых нефтепродуктов, включающая бункер приема органоминерального активатора, например горючего сланца, последовательно соединенные с ним дробилку с рукавным фильтром и дезинтегратор, бункер временного хранения органоминерального активатора, резервуар с донорно-водородной добавкой, резервуар с тяжелым нефтяным остатком, соединенный с перемешивающим устройством, которое соединено с печью для нагрева смеси донорно-водородной добавки с тяжелым нефтяным остатком и органоминеральным активатором, реактор, соединенный с печью и теплообменником, соединенным с горячим сепаратором и с сепаратором высокого давления, через систему охлаждения, сепаратор низкого давления, соединенный через накопительный резервуар с ректификационной колонной, холодильник, соединенный через центрифугу с ректификационной колонной, согласно изобретению, снабжена узлом приготовления смеси органоминерального активатора, например горючего сланца, с донорно-водородной добавкой, например экстрактом селективной очистки масел, соединенным с бункером временного хранения органоминерального активатора, с резервуаром с донорно-водородной добавкой и с перемешивающим устройством, а также снабжена устройством механохимической активации, соединенным с перемешивающим устройством и печью для нагрева смеси донорно-водородной добавки с тяжелым нефтяным остатком и органоминеральным активатором.

Отличительный признак, касающийся введения в установку узла приготовления смеси органоминерального активатора, например горючего сланца, с донорно-водородной добавкой в виде экстракта селективной очистки масел, позволяет использовать более экономичный механический метод перемешивания и ускорить подготовку смеси, состоящей из тяжелого нефтяного остатка и смеси горючего сланца с экстрактом селективной очистки масел.

Введение устройства механохимической активации, соединенного с перемешивающим устройством и печью для нагрева смеси донорно-водородной добавки с тяжелым нефтяным остатком и органоминеральным активатором, увеличивает производительность установки.

Сущность изобретения поясняется схемой установки для осуществления предложенного способа, приведенной на чертеже.

Установка включает бункер 1 приема органоминерального активатора, например горючего сланца, дробилку 2 с рукавным фильтром, дезинтегратор 3, бункер 4 временного хранения органоминерального активатора, узел 5 приготовления смеси органоминерального активатора, например горючего сланца, с донорно-водородной добавкой, например экстрактом селективной очистки масел, резервуар 6 с донорно-водородной добавкой, резервуар 7 с тяжелым нефтяным остатком, перемешивающее устройство 8, устройство 9 механохимической активации, печь 10 для нагрева смеси донорно-водородной добавки с органоминеральным активатором и тяжелым нефтяным остатком, реактор 11, выполненный из секций от одной до трех, теплообменник 12, горячий сепаратор 13, систему 14 охлаждения, сепаратор 15 высокого давления, сепаратор 16 низкого давления, накопительный резервуар 17, холодильник 18, центрифугу 19, ректификационную колонну 20.

Бункер 1 приема органоминерального активатора последовательно соединен с дробилкой 2, с дезинтегратором 3, с бункером 4 временного хранения органоминерального активатора и с узлом 5 приготовления смеси органоминерального активатора с донорно-водородной добавкой, который, в свою очередь, соединен с резервуаром 6 с донорно-водородной добавкой и с перемешивающим устройством 8, соединенным с резервуаром 7 с тяжелым нефтяным остатком и с устройством 9 механохимической активации. Реактор 11 соединен с печью 10 и с теплообменником 12. Горячий сепаратор 13 соединен с теплообменником 12, с системой 14 охлаждения и с холодильником 18. Сепаратор 15 высокого давления соединен с сепаратором 16 низкого давления и с системой 14 охлаждения. Холодильник 18 соединен с центрифугой 19, которая соединена с накопительным резервуаром 17 и с ректификационной колонной 20.

Установка работает следующим образом:

Кусковой органоминеральный активатор, например горючий сланец размером 25-250 мм или сланцевая мелочь размером 0-25 мм, из железнодорожного вагона поступает на склад. Со склада горючий сланец поступает в бункер 1 приема горючего сланца. Из бункера 1 приема горючего сланца ленточным конвейером горючий сланец подается в дробилку 2 с рукавным фильтром, где его измельчают до размера частиц 8 мм. Измельченный до размера 8 мм сланец поступает в дезинтегратор 3 (механоактивируюшую мельницу), где сланец измельчают до размера частиц менее 100 микрон. Дезинтегратор 3 снабжен циклоном, воздушным фильтром, рукавным фильтром, секторным питателем (не показаны).

После дезинтегратора через его разгрузочный канал измельченный сланец поступает на вибросито (не показано) с размером сетки до 140 мкм, а затем в бункер 4 для временного хранения. Весь комплекс для измельчения сланца снабжен щитом управления с защитно-пусковым оборудованием. Вибросито предназначено для отделения частиц сланца размером выше 140 мкм.

Измельченный до размера частиц 100 мкм сланец затем поступает в узел приготовления сырья: смеси органоминерального активатора, например горючего сланца, из бункера 4 с донорно-водородной добавкой, например экстрактом селективной очистки масел, из резервуара 6. Эта стадия имеет очень важное значение во всей цепочке технологического процесса. Приготовление сырья осуществляется следующим образом. Сначала готовят смесь органоминерального активатора и донорно-водородной добавки в узле 5 приготовления этой смеси. Узел 5 состоит из последовательно соединенных смесителя и механоактивирующей мельницы.

Механоактивацию проводят в известных аппаратах типа Desi-14, а также в любых известных диспергаторах (гомогенизаторах), диспергаторах-смесителях, дезинтеграторах и др.

Затем в полученную смесь добавляют тяжелый нефтяной остаток из емкости 7. При этом температуру в перемешивающем устройстве 8 (смешения и механоактивации исходного тяжелого нефтяного остатка со смесью органоминерального активатора и донорно-водородной добавки) поддерживают в пределах 80-100°C для обеспечения прокачиваемости нефтяного остатка. Операции по подаче трех компонентов сырьевой смеси осуществляют во время работы перемешивающего устройства, чтобы избежать оседания на дно мешалки органоминерального активатора. Если перемешивающее устройство не обеспечивает эффективного смешивания 3-компонентной смеси, то для более тщательного перемешивания (гомогенизации) применяют насосы-диспергаторы.

Из перемешивающего устройства 8 сырьевая смесь поступает в устройство 9 механохимической активации, которую осуществляют, например с помощью магнитно-вихревого поля. После перемешивания готовая сырьевая смесь подается в печь 10 для нагрева сырья (смеси донорно-водородной добавки с органоминеральным активатором и тяжелым нефтяным остатком), а затем в реактор 11, имеющий от 1 до 3 секций. Температура на выходе из печи 10 составляет 380-490°C, в зависимости от типа перерабатываемого сырья. После реактора 11 парогазовый поток направляется в теплообменник 12 и далее в горячий сепаратор 13, где поддерживается температура 270-320°C и давление 10 МПа.

В этих условиях сверху горячего сепаратора уходят в основном фракции, выкипающие до 360-380°C, снизу горячего сепаратора - фракции, выкипающие выше 360-380°C в смеси с твердыми продуктами. Верхний поток горячего сепаратора вместе с водородосодержащим газом (ВСГ), пройдя систему охлаждения 14, накапливается в сепараторе высокого давления 15, где происходит отделение ВСГ от жидких фракций.

Жидкие фракции из сепаратора 15 высокого давления переходят в сепаратор 16 низкого давления и далее по трубопроводу в накопительный резервуар 17 для дальнейшей переработки.

Продукт низа горячего сепаратора 13 (так называемый шлам) через дроссельный клапан поступает на охлаждение в холодильник 18 и по трубопроводу транспортируется на деканторную центрифугу 19. Жидкие фракции вместе с жидкими фракциями из накопительного резервуара 17 направляются в ректификационную колонну 20 на дистилляцию с получением бензиновой фракции с т.кип. до 180°C, дизельной фракции с т.кип. 180-360°C, газойлевой с т.кип. 360-500°C и остатка, выкипающего выше 500°C (рисайкла).

Примеры реализации изобретения.

Пример 1. Исходную смесь готовят смешением гудрона, 10 мас.% экстракта селективной очистки масел с содержанием 5 мас.% активного водорода и 7 мас.% измельченного до размера 50 мкм горючего сланца. Смешение ведут в обогреваемой мешалке при температуре не ниже 90°C до получения суспензии с вязкостью 1,0 Па·с при 80°C. Затем смесь подвергают механохимической активации и обработке при температуре 90°C магнитно-вихревым полем. Термокрекинг полученного продукта ведут под давлением 5 МПа, температуре 450°C, объемной скорости 2 час^-1. Полученные жидкие продукты дистиллируют на фракции с т.кип. до 180°C (бензиновая) 26 мас.%, 180-360°C (дизельная) 56 мас.%, 360-500°C (газойлевая) 10 мас.% и остаток с т.кип. выше 500°C. Количество кокса составляет 0,07 мас.%.

Пример 2. Исходную смесь готовят смешением 15 мас.% экстракта селективной очистки масел с содержанием 0,1 мас.% активного водорода и 5 мас.% измельченного при 60°C до размера 75 мкм сапропелита. Затем в полученную смесь добавляют 15 мас.% тяжелого нефтяного остатка - деасфальтизата (от исходного его количества). Полученную смесь подвергают механохимической активации и обработке при температуре 80°C. Затем добавляют оставшееся количество деасфальтизата и подвергают дополнительной гомогенизации смеси в дезинтеграторе.

Термокрекинг полученного продукта ведут под давлением 3 МПа, температуре 400°C, объемной скорости 3 час^-1. Полученные жидкие продукты дистиллируют на фракции с т.кип. до 180°C (бензиновая) 27 мас.%, 180-360°C (дизельная) 52 мас.%, 360-500°C (газойлевая) 5,0 мас.% и остаток с т.кип. выше 500°C. Количество кокса составляет 0,075 мас.%.

Пример 3. Исходную смесь готовят смешением 0,1 мас.% экстракта селективной очистки масел с содержанием 15 мас.% активного водорода и 15 мас.% измельченного при 60°C до размера 5 мкм сапромектита. Затем в полученную смесь добавляют 15 мас.% тяжелого нефтяного остатка-гудрона (от исходного его количества). Полученную смесь подвергают механохимической активации и обработке при температуре 80°C. Затем добавляют оставшееся количество гудрона и подвергают дополнительной гомогенизации смеси в дезинтеграторе.

Термокрекинг полученного продукта ведут под давлением 0,2 МПа, температуре 490°C, объемной скорости 0,5 час^-1. Полученные жидкие продукты дистиллируют на фракции с т.кип. до 180°C (бензиновая) 26,5 мас.%, 180-360°C (дизельная) 54 мас.%, 360-500°C (газойлевая) 10,0 мас.% и остаток с т.кип. выше 500°C. Количество кокса составляет 0,07 мас.%.

Пример 4. Исходную смесь готовят смешением 0,2 мас.% экстракта селективной очистки масел с содержанием 12 мас.% активного водорода и 1 мас.% измельченного при 60°C до размера 100 мкм сапромектита. Затем в полученную смесь добавляют 15 мас.% тяжелого нефтяного остатка - гудрона (от исходного его количества). Полученную смесь подвергают механохимической активации и обработке при температуре 80°C. Затем добавляют оставшееся количество гудрона и подвергают дополнительной гомогенизации смеси в дезинтеграторе.

Термокрекинг полученного продукта ведут под давлением 4 МПа, температуре 380°C, объемной скорости 1,5 час^-1. Полученные жидкие продукты дистиллируют на фракции с т.кип. до 180°C (бензиновая) 27,5 мас.%, 180-360°C (дизельная) 58,5 мас.%, 360-500°C (газойлевая) 6,0 мас.% и остаток с т.кип. выше 500°C. Количество кокса составляет 0,1 мас.%.

Пример 5. Исходную смесь готовят смешением 0,5 мас.% экстракта селективной очистки масел с содержанием 11,5 мас.% активного водорода и 6 мас.% измельченного при 60°C до размера 20 мкм сланца. Затем в полученную смесь добавляют 15 мас.% тяжелого нефтяного остатка - гудрона (от исходного его количества). Полученную смесь подвергают механохимической активации и обработке при температуре 80°C. Затем добавляют оставшееся количество гудрона и подвергают дополнительной гомогенизации смеси в дезинтеграторе.

Термокрекинг полученного продукта ведут под давлением 3 МПа, температуре 430°C, объемной скорости 4 час^-1. Полученные жидкие продукты дистиллируют на фракции с т. кип. до 180°C (бензиновая) 26,5 мас.%, 180-360°C (дизельная) 49 мас.%, 360-500°C (газойлевая) 10,0 мас.% и остаток с т.кип. выше 500°C. Количество кокса составляет 0,08 мас.%.

Условия приготовления исходного сырья, проведения процесса термического крекинга и количество полученных при этом продуктов приведены в таблице.

Таблица Состав исходного сырья, масс.% № опыта 1 2 3 4 5 Органоминеральный активатор (ОМ) Сланец 7 7,0% Сапропелит 5% Сапромиксит 15% Сланец 1,0% Сланец 6,0% Размер частиц ОМ, мкм 50 75 5 100 20 Донорноводородная добавка:           Количество 10 15 0,1 0,2 0,5 Содержание активного 5 0,1 15 12 11,5 водорода           Нефтяной остаток Гудрон Деасфальтизат Крекинг-остаток Гудрон Гудрон Вязкость суспензии при 80°C, Па•с 1 0,8 0,5 0,7 0,7 Условия проведения процесса Температура, °C 450 400 490 380 430 Давление, МПа 5 3 0,2 4 3 Объемная скорость, ч^-1 2 3 0,5 1,5 4,0 Выход продуктов термокрекинга, мас.% Газ 4,1 5,0 7,0 4,5 5,2 Вода 0,9 1,0 1,0 1,2 1,0 Фр. н.к. - 180°C 26,0 27,0 26,5 27,5 26,5 Фр. 180-360°C 56,0 59,0 54,0 58,5 49,0 Фр. 360-500°C 10,0 5,0 10,0 5,0 10,0 Остаток >500°C 2,93 2,925 3,43 3,2 8,22 Кокс 0,07 0,075 0,07 0,1 0,08

Таким образом, представленные результаты показывают явные преимущества совокупности признаков заявленной группы изобретений и доказывают, что их использование позволяет достичь поставленной цели, а именно: повысить выход светлых продуктов до 82-86 мас.% и снизить коксообразование, а также снизить стоимость целевых продуктов за счет использования недорогих исходных компонентов сырья. Выход за рамки заявленной совокупности признаков не позволит получить целевые продукты нужного качества и количества.

Группа изобретений относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способам переработки тяжелых нефтяных остатков в топливные дистилляты путем термического крекинга с использованием донорно-сольвентных процессов. Изобретение касается способа, в котором тяжелые нефтяные остатки смешивают с органоминеральным активатором, например измельченным горючим сланцем, взятым в количестве 1-15 мас.% на смесь, со смесью экстракта селективной очистки масел, содержащего 0,1-15% активного водорода, взятого в количестве 0,5-15 мас.% на смесь тяжелых нефтяных остатков, с органоминеральным активатором механохимическим методом. Экстракт селективной очистки масел предварительно смешивают с органоминеральным активатором механическим методом. Затем полученную трехкомпанентную смесь гомогенизируют в перемешивающем устройстве при температуре 80-100°С и проводят термический крекинг полученной смеси с последующим выделением целевых продуктов. Изобретение также касается установки для получения светлых нефтепродуктов. Технический результат - повышение выхода светлых продуктов, снижение коксообразования и себестоимости готовой продукции. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

1. Способ получения светлых нефтепродуктов, включающий перемешивание тяжелых нефтяных остатков с органоминеральным активатором, например измельченным горючим сланцем, и донорно-водородной добавкой, взятых в заданном соотношении в расчете на сырье, гомогенизацию в перемешивающем устройстве при температуре 80-100°С и проведение термического крекинга полученной смеси с последующим выделением целевых продуктов, отличающийся тем, что в качестве донорно-водородной добавки используют экстракт селективной очистки масел, содержащий 0,1-15% активного водорода, взятый в количестве 0,5-15 мас.% на смесь тяжелых нефтяных остатков с органоминеральным активатором, например измельченным горючим сланцем, при этом предварительно смешивают экстракт селективной очистки масел с органоминеральным активатором механическим методом, затем смешивают тяжелый нефтяной остаток со смесью экстракта селективной очистки масел и органоминерального активатора, и полученную смесь гомогенизируют механохимическим методом, а органоминеральный активатор используют в количестве 1-15 мас.% на смесь.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс термического крекинга проводят при температуре 380-490°С, давлении 0,2-5 МПа и объемной скорости подачи смеси тяжелого нефтяного остатка, экстракта селективной очистки масел и органоминерального активатора, равной 0,5-4 ч^-1.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что экстракт селективной очистки масел смешивают с предварительно измельченным в механическом измельчителе органоминеральным активатором при температуре 50-100°С до размера частиц 5-100 мкм с получением суспензии с вязкостью 0,5-1,0 Па·с при 80°С.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве органоминерального активатора используют горючие сланцы, сапропелиты, сапромикситы и другие липтобиолитовые угли, взятые в количестве 1-15 мас.% на смесь.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в смесь экстракта селективной очистки масел и горючего сланца (органоминерального активатора) добавляют часть тяжелого нефтяного остатка.

6. Установка для получения светлых нефтепродуктов, включающая бункер приема органоминерального активатора, например горючего сланца, последовательно соединенные с ним дробилку с рукавным фильтром и дезинтегратор, бункер временного хранения органоминерального активатора, резервуар с донорно-водородной добавкой, резервуар с тяжелым нефтяным остатком, соединенный с перемешивающим устройством, которое соединено с печью для нагрева смеси донорно-водородной добавки с тяжелым нефтяным остатком и органоминеральным активатором, реактор, соединенный с печью и теплообменником, соединенным с горячим сепаратором и с сепаратором высокого давления, через систему охлаждения, сепаратор низкого давления, соединенный через накопительный резервуар с ректификационной колонной, холодильник, соединенный через центрифугу с ректификационной колонной, отличающаяся тем, что она снабжена узлом приготовления смеси органоминерального активатора, например горючего сланца, с донорно-водородной добавкой, например экстрактом селективной очистки масел, соединенным с бункером временного хранения органоминерального активатора, с резервуаром с донорно-водородной добавкой и с перемешивающим устройством, а также снабжена устройством механохимической активации, соединенным с перемешивающим устройством и печью для нагрева смеси донорно-водородной добавки с тяжелым нефтяным остатком и органоминеральным активатором.

7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что реактор выполнен в виде секций, количество которых равно от одной до трех.

8. Установка по п.6, отличающаяся тем, что узел приготовления смеси органоминерального активатора с донорно-водородной добавкой выполнен из последовательно соединенных смесителя и механоактивирующей мельницы.