СПОСОБ АДСОРБЦИОННО-КОНТАКТНОЙ ОЧИСТКИ МАЗУТА Российский патент 2011 года по МПК C10G25/00 C10G25/09 

Описание патента на изобретение RU2415174C1

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к очистке тяжелого нефтяного сырья от асфальтенов, смол и тяжелых металлов нефти.

Известен способ переработки мазута путем разделения вакуумной ректификацией на вакуумный газойль и гудрон с последующей раздельной переработкой полученных фракций (Справочник нефтепереработчика, под ред. Г.А.Ластовкина, Л. Химия, 1986, стр.195-198). Недостатками известного способа являются высокие энергетические затраты на разделение мазута на фракции и трудности в квалифицированной переработке гудрона.

Известен способ прямой переработки мазута каталитическим крекингом (Химия и технология топлив и масел, №5, стр.41-44, 1982). Недостатками указанного способа являются отравление катализатора тяжелыми металлами нефти и, как следствие, высокий удельный расход свежего катализатора, а также низкий выход моторных топлив.

Известен способ очистки мазута от асфальтенов, смол и тяжелых металлов путем деасфальтизации мазута пропаном или бутаном в сырье для дальнейшей переработки (Справочник нефтепереработчика, под ред. Г.А.Ластовкина, Л. Химия, 1986, стр.199-207). Недостатками указанного способа являются высокие энергетические затраты на процесс деасфальтизации и низкий выход сырья для дальнейшей переработки.

Известен способ получения синтетической нефти, включающий контактирование нефти или мазута с нагретым пористым инертным по отношению к реакции крекинга материалом при температуре 350-500°С и последующее отделение образовавшихся паров от пропитанного тяжелыми нефтяными остатками частиц пористого адсорбента (Hydrocarbon Process, v.62, №9, p.139, 1984). В известном способе минеральный пористый адсорбент после контактирования с мазутом и заполнения его пор нефтяными остатками направляют в специальный регенератор для выжигания либо газификации нефтяных остатков и нагрева адсорбента, после чего адсорбент рециркулируют на контактирование с мазутом. Недостатками известного способа являются его низкая эффективность в использовании тяжелых остатков, а также накопление на поверхности адсорбента тяжелых металлов, которые катализируют реакции дегидрирования и крекинга и ухудшают качество полученных продуктов.

Известен способ облагораживания нефтяного сырья при контактировании пропитанного мазутом макропористого адсорбента-донора с микро- мезопористым адсорбентом-акцептором при 200-300°С в течение 1-7 мин и при весовом соотношении донор/акцептор, равном 1,0-4,0. Недостатком процесса является сложность осуществления процесса (заявка на изобретение №94019466, 10.01.1996, прототип).

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности процесса переработки мазута в моторные топлива и сырье для нефтехимии.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки мазута от асфальтенов, смол и тяжелых металлов путем контактирования пропитанного мазутом широкопористого адсорбента (донора) с узкопористым адсорбентом (акцептором) пропитанный мазутом широкопористый адсорбент-донор приводят в контакт с узкопористым адсорбентом-акцептором при температуре 460-560°С в псевдоожиженном слое, при весовом отношении адсорбент-донор к адсорбенту-акцептору 1,0:1,4-1,0:4,0 и времени контакта 1-5 мин, причем в качестве адсорбента-донора используют адсорбент с объемом пор 0,5-1,0 см3/г, средним диаметром пор 200-1000 Å и размером частиц 0,5-1,0 мм, а в качестве адсорбента-акцептора используют катализатор крекинга с размером частиц 0,02-0,16 мм, с получением на выходе газа, бензина, легкого газойля, тяжелого газойля и кокса.

При этом за счет сил капиллярного всасывания происходит перераспределение нефтяного остатка между донором и акцептором. За счет сил адсорбции асфальтены и смолы с содержащимися в них тяжелыми металлами остаются на доноре, а свободная от данных соединений часть мазута переходит в акцептор. Движущей силой данного процесса перераспределения нефтяных фракций между донором и акцептором является разность капиллярных давлений в доноре и акцепторе за счет различия в размерах пор донора и акцептора. Существенным отличием от прототипа является использование в качестве адсорбента-акцептора промышленного катализатора крекинга, содержащего ультрастабильный цеолит Y и матрицу, в качестве компонентов которой используют аморфный алюмосиликат, гидроксид алюминия и бентонитовую глину (патент на изобретение №2300420, 10.06.2007). Контактирование ведут при температурах осуществления каталитического крекинга, то есть при 460-560°С, при этом исключается стадия экстракции растворителем нефтепродуктов, перешедших в акцептор. В качестве адсорбента-донора используют композитный алюмосиликатный материал, состоящий из монтмориллонита и/или его натриевой формы и термодиспергированного оксида алюминия при весовом соотношении компонентов от 1:1 до 1:5 (патент на изобретение №2205685, 10.06.2003).

Пример 1. Использовался мазут Ноябрьского месторождения нефти со следующими характеристиками:

- плотность мазута - 0,948 г/см3;

- содержание серы - 1,38 мас.%;

- содержание общего азота - 0,26 мас.%;

- содержание ванадия - 3,6 ppm;

- содержание асфальтенов - 6,1 мас.%;

- коксуемость по Конрадсону - 9,0 мас.%;

- начало кипения мазута - 283°С;

- 50% точка отгона - 547°С.

5 г адсорбента-донора, имеющего средний диаметр пор 200 Å, общий объем пор 0,6 см3/г и размер частиц 0,6 мм, пропитывают 2,8 г мазута Ноябрьской нефти, подогретого до 280°С. Пропитанный адсорбент-донор приводят в контакт с 7,2 г адсорбента-акцептора (катализатора крекинга) в условиях интенсивного перемешивания в псевдоожиженном слое при температуре 460°С. Диаметр пор адсорбента-акцептора (катализатора крекинга) составляет 80 Å, общий объем пор 0,4 см3/г, размер частиц 0,05 мм. Весовое соотношение адсорбент-донор : адсорбент-акцептор составляет 1,0:1,4. Среднее время контактирования составляет 3 мин. Материальный баланс процесса приведен в таблице.

Пример 2. Аналогичен примеру 1, отличие заключается в том, что контактирование осуществляют при температуре 520°С. Материальный баланс процесса приведен в таблице.

Пример 3. Аналогичен примеру 1, отличие заключается в том, что контактирование осуществляют при температуре 540°С. Материальный баланс процесса приведен в таблице.

Пример 4. Аналогичен примеру 1, отличие заключается в том, что контактирование осуществляют при температуре 560°С. Материальный баланс процесса приведен в таблице.

Пример 5. 5 г адсорбента-донора, имеющего средний диаметр пор 600 Å, общий объем пор 0,64 см3/г и размер частиц 0,8 мм, пропитывают 3,0 г мазута Ноябрьской нефти, подогретого до 280°С. Пропитанный адсорбент-донор приводят в контакт с 10,0 г адсорбента-акцептора (катализатора крекинга) в условиях интенсивного перемешивания в псевдоожиженном слое при температуре 520°С. Диаметр пор адсорбента-акцептора (катализатора крекинга) составляет 80 Å, общий объем пор 0,4 см3/г, размер частиц 0,12 мм. Весовое соотношение адсорбент-донор : адсорбент-акцептор составляет 1,0:2,0. Среднее время контактирования составляет 3 мин. Материальный баланс процесса приведен в таблице.

Пример 6. Аналогичен примеру 5, отличие заключается в том, что весовое соотношение донор : акцептор составляет 1,0:4,0. Материальный баланс процесса приведен в таблице.

Данные таблицы показывают, что предлагаемый способ обеспечивает повышение выхода бензина и легкого газойля.

Таблица Материальный баланс процесса (в мас.% на мазут) Продукты процесса Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Пример 6 Остаток мазута на доноре 31,2 16,4 11,2 8,9 12,4 8,2 Газ 6,2 9,8 12,6 14,9 12,2 13,6 Бензин (н.к. - 205°С) 34,5 38,3 41,1 43,2 44,6 48,2 Легкий газойль 13,1 18,7 19,8 20,3 19,3 19,8 Тяжелый газойль 12,1 12,0 8,4 4,4 6,9 5,9 Кокс 2,9 4,8 6,9 8,3 4,6 4,3

Похожие патенты RU2415174C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ДЕАСФАЛЬТИЗАЦИИ МАЗУТА 2012
  • Доронин Владимир Павлович
  • Сорокина Татьяна Павловна
  • Потапенко Олег Валерьевич
  • Липин Петр Владимирович
RU2522745C2
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ В БОЛЕЕ ЛЕГКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ 2008
  • Пармон Валентин Николаевич
  • Танашев Юрий Юрьевич
  • Удалов Евгений Игоревич
  • Болотов Василий Александрович
  • Черноусов Юрий Дмитриевич
RU2381256C1
СПОСОБ АДСОРБЦИОННО-КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ НЕФТЯНОГО ОСТАТОЧНОГО СЫРЬЯ 1987
  • Сериков П.Ю.
  • Коган Ю.С.
  • Еркин В.Н.
  • Мархевка В.И.
  • Мелик-Ахназаров Т.Х.
  • Житомирский Б.М.
  • Козлов М.Е.
  • Немчинов В.Н.
  • Егоров Ю.А.
SU1505006A1
СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ КОНВЕРСИИ С УВЕЛИЧЕННЫМ ВЫХОДОМ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА С ВЫСОКИМ ЦЕТАНОВЫМ ЧИСЛОМ 2010
  • Сюй Юхао
  • Гун Цзяньхун
  • Чэн Цунли
  • Цуй Шое
  • Ху Чжихай
  • Чэнь Юнь
RU2547152C2
КАТАЛИЗАТОР ЗАЩИТНОГО СЛОЯ И СПОСОБ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 2018
  • Пимерзин Андрей Алексеевич
  • Максимов Николай Михайлович
  • Томина Наталья Николаевна
  • Можаев Александр Владимирович
  • Солманов Павел Сергеевич
  • Пимерзин Алексей Андреевич
  • Никульшин Павел Анатольевич
  • Минаев Павел Петрович
  • Гуляева Людмила Алексеевна
  • Шмелькова Ольга Ивановна
  • Болдушевский Роман Эдуардович
RU2699225C1
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО КРЕКИНГА ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ ИТЭР 2007
  • Щукин Владимир Анатольевич
RU2354681C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТЯЖЕЛОГО НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ 2022
  • Шигабутдинов Альберт Кашафович
  • Пресняков Владимир Васильевич
  • Шигабутдинов Руслан Альбертович
  • Ахунов Рустем Назыйфович
  • Идрисов Марат Ринатович
  • Новиков Максим Анатольевич
  • Храмов Алексей Александрович
  • Коновнин Андрей Александрович
  • Уразайкин Артур Семенович
  • Субраманиан Висванатан Ананд
RU2808412C1
Способ деасфальтизации и деметаллизации тяжелого нефтяного сырья 2015
  • Лысиков Антон Игоревич
  • Окунев Алексей Григорьевич
  • Пархомчук Екатерина Васильевна
  • Парунин Павел Дмитриевич
  • Полухин Александр Валерьевич
  • Семейкина Виктория Сергеевна
  • Сашкина Ксения Александровна
  • Деревщиков Владимир Сергеевич
RU2610525C1
Способ получения бензина 1990
  • Гянджонц Ирма Лентрошевна
  • Мантрова Светлана Васильевна
  • Сериков Павел Юрьевич
  • Еркин Владимир Никифорович
SU1772132A1
Способ переработки тяжелого нефтяного сырья на защитном слое бифункционального катализатора 2019
  • Пархомчук Екатерина Васильевна
  • Лысиков Антон Игоревич
  • Полухин Александр Валерьевич
  • Сашкина Ксения Александровна
  • Федотов Константин Владимирович
  • Клейменов Андрей Владимирович
RU2704123C1

Реферат патента 2011 года СПОСОБ АДСОРБЦИОННО-КОНТАКТНОЙ ОЧИСТКИ МАЗУТА

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к очистке тяжелого нефтяного сырья от асфальтенов, смол и тяжелых металлов нефти. Изобретение касается способа очистки мазута от асфальтенов, смол и тяжелых металлов путем контактирования пропитанного мазутом широкопористого адсорбента (донора) с узкопористым адсорбентом (акцептором), при этом пропитанный мазутом широкопористый адсорбент-донор приводят в контакт с узкопористым адсорбентом-акцептором при температуре 460-560°С в псевдоожиженном слое, при весовом отношении адсорбент-донор к адсорбенту-акцептору 1,0:1,4-1,0:4,0 и времени контакта 1-5 мин, причем в качестве адсорбента-донора используют адсорбент с объемом пор 0,5-1,0 см3/г, средним диаметром пор 200-1000 Å и размером частиц 0,5-1,0 мм, а в качестве адсорбента-акцептора используют катализатор крекинга с размером частиц 0,02-0,16 мм, с получением на выходе газа, бензина, легкого газойля, тяжелого газойля и кокса. Технический результат - повышение эффективности процесса переработки мазута в моторные топлива и сырье для нефтехимии. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 415 174 C1

Способ очистки мазута от асфальтенов, смол и тяжелых металлов путем контактирования пропитанного мазутом широкопористого адсорбента (донора) с узкопористым адсорбентом (акцептором), отличающийся тем, что пропитанный мазутом широкопористый адсорбент-донор приводят в контакт с узкопористым адсорбентом-акцептором при температуре 460-560°С в псевдоожиженном слое, при весовом соотношении адсорбент-донор к адсорбенту-акцептору 1,0:1,4-1,0:4,0 и времени контакта 1-5 мин, причем в качестве адсорбента-донора используют адсорбент с объемом пор 0,5-1,0 см3/г, средним диаметром пор 200-1000 Å и размером частиц 0,5-1,0 мм, а в качестве адсорбента-акцептора используют катализатор крекинга с размером частиц 0,02-0,16 мм, с получением на выходе газа, бензина, легкого газойля, тяжелого газойля и кокса.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2415174C1

RU 94019466 A1, 10.01.1996
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО АЛЮМОСИЛИКАТНОГО МАТЕРИАЛА 2002
  • Доронин В.П.
  • Сорокина Т.П.
  • Колмагоров К.В.
  • Дуплякин В.К.
  • Пармон В.Н.
RU2205685C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МИКРОСФЕРИЧЕСКОГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ КРЕКИНГА НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ 2005
  • Доронин Владимир Павлович
  • Сорокина Татьяна Павловна
  • Дуплякин Валерий Кузьмич
RU2300420C2
СПОСОБ ДЕАСФАЛЬТИЗАЦИИ НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ 1993
  • Нигматуллин Р.Г.
  • Гайнанов С.У.
  • Золотарев П.А.
  • Теляшев Г.Г.
RU2112010C1
US 20080093260 1, 24.04.2008
СПОСОБ И АГРЕГАТ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР 2009
  • Бурдун Алексей Михайлович
  • Куцеев Владимир Васильевич
  • Палапин Алексей Витальевич
RU2421978C2

RU 2 415 174 C1

Авторы

Доронин Владимир Павлович

Сорокина Татьяна Павловна

Лихолобов Владимир Александрович

Даты

2011-03-27Публикация

2009-10-15Подача