СПОСОБ СНИЖЕНИЯ СЕРЫ В НЕФТЕПРОДУКТАХ Российский патент 2024 года по МПК C10G32/02 C10G27/12 

Изобретение относится к способам снижения серы в сырой нефти и может быть использовано в нефтехимической, нефтедобывающей, нефтегазовой и нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ очистки нефтепродуктов от примеси серы [Патент РФ № 2312884 С1. G10G 25/05 (2006.01). Способ очистки нефтепродуктов от примесей серы. Данный способ характеризуется тем, что процесс очистки нефтепродуктов от примесей серы проводят в центробежном поле путем совместного вращения дисперсионной смеси адсорбента и исходных нефтепродуктов.

Массовое соотношение дисперсионной смеси адсорбента и исходных нефтепродуктов (1,0-2,0):1,0. Вращение выполняется в роторе-барабане при наложении на смесь адсорбента и нефтепродуктов вертикального электрического поля напряженностью Е=1000-15000 В/м, при непрерывном поступлении во вращающийся ротор-барабан адсорбента и нефтепродуктов в указанном массовом соотношении, при числе оборотов ротора-барабана 60-2500 об/мин. Адсорбент и нефтепродукты непрерывно сливаются через внешнюю сторону ротора-барабана в емкость, из которой очищенные нефтепродукты направляют потребителю, а адсорбент - на регенерацию и на его повторное применение.

Время выдержки поперечного слоя смеси сорбента и нефтепродуктов, двигающегося от центра к периферии ротора-барабана, составляет 10-30 мин.

Недостатком известного способа является низкая производительность, ввиду долгого нахождения смеси из нефтепродуктов и адсорбента в роторе-барабане.

Наиболее близким к заявляемому способу по своей сущности и достигаемому техническому результату, выбранный в качестве прототипа является способ снижения общего содержания серы в нефти или мазуте [Патент РФ № 2734413 С1. C10G 32/02 (2006.01). Способ снижения общего содержания серы в нефти или мазуте. Способ характеризуется тем, что в качестве реагента используется ферромагнитная жидкость, взятая в количестве не более 5 % от общего объема. Исходное сырье и ферромагнитная жидкость смешивается с образованием гомогенной смеси. Полученная гомогенная смесь для подается для обработки в реактор с ферромагнитными элементами внутри него и обеспечивается вращение гомогенной смеси (исходное сырье и ферромагнитная жидкость) совместно с ферромагнитными элементами во вращающемся электромагнитном поле.

Электромагнитное поле характеризуется частотой 50 Гц трехфазной сети переменного тока напряжением 380 вольт, магнитной индукцией в рабочей зоне реактора 0,9-1,1 Тл и при числе оборотов ферромагнитных элементов в реакционной зоне до 3000 в минуту включительно. Обработка гомогенной смеси во вращающемся электромагнитном поле осуществляется в течение времени в интервале 4–5 сек, в процессе обработки гомогенной смеси обеспечивается одновременная подача в реакционную зону избыточной воды в количестве не более 20 % от общего объема.

После обработки гомогенной смеси во вращающемся электромагнитном поле она подается на сепарацию для отделения ферромагнитных наночастиц, воды и осадка.

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: способ снижения массовой доли серы в нефтепродуктах, в котором применяется реагент, смешиваемый с исходным сырьем до получения гомогенной смеси, которая подается в реактор, где обрабатывается, совместно с ферромагнитными элементами, во вращающемся электромагнитном поле и затем поступает на сепарацию для отделения ферромагнитных частиц, воды и осадка.

Недостатком указанного способа является высокий уровень ресурсо- и энергозатрат. Это связано с высокой стоимостью ферромагнитной жидкости.

Задачей, на решение которой направлено изобретение является снижение уровня ресурсо-и энергозатрат, повышение степени очистки нефтепродуктов от серы за счет предварительного подогрева обрабатываемой смеси.

Решение задачи обеспечивается за счет того в способе снижения серы в нефтепродуктах, в котором применяется реагент, смешиваемый с исходным сырьем до получения гомогенной смеси, которая подается в реактор, где обрабатывается, совместно с ферромагнитными элементами, во вращающемся электромагнитном поле и затем поступает на сепарацию для отделения ферромагнитных частиц, воды и осадка.

В предложенном решении в качестве реагента используется 20-ти % раствор перекиси водорода в количестве 20% объема исходного сырья, гомогенизирующийся с исходным сырьем при подогреве до 60°С в буферной емкости, далее гомогенная смесь подается в реактор, где обрабатывается при воздействии ферромагнитных элементов, затем перемещается для осаждения и уплотнения инородных тел и избыточной воды в последовательно расположенные отстойники-седиментаторы.

Использование в качестве реагента 20%-ного раствора перекиси водорода в количестве 20% общего объема напрямую обеспечивает снижение себестоимости процесса, за счет невысокой стоимости реагента.

Подогрев гомогенной смеси в буферной емкости до 60°С обеспечивает уменьшение вязкости смеси. При этом уменьшается количество энергозатрат на перемещение смеси на следующую стадию обработки, что также обеспечивает снижение себестоимости.

Приведенные в формуле изобретения и описании процентный состав(двадцатипроцентный раствор перекиси водорода и содержание его в количестве 20% от общего объема) является оптимальным и подтвержден при проведении экспериментально производственных исследований в Учебно-научно-исследовательской лаборатории «Инновационные вибрационные технологии и машины» БГТУ им. В.Г. Шухова

Таким образом, совокупность отличительных признаков предлагаемого решения обеспечит снижение себестоимости предлагаемого способа.

Сущность изобретения поясняется графическим материалом.

На фиг.1 показана принципиальная схема выполнения способа;

На фиг.2 показана последовательность расположения устройств в комплексе для осуществления способа

Комплекс для осуществления способа содержит емкость подготовки реагента 1, в которой осуществляется накопление и разбавление раствора перекиси водорода водой, до концентрации 20 %, накопительную емкость 2, в которой осуществляется хранение нефтепродуктов(исходное сырье), термический гомогенизатор 3, в котором осуществляется смешивание реагента с исходным сырьем и подогрев гомогенезированной смеси до 60°С реактор 4, в рабочей зоне которого на гомогенизированную смесь воздействуют ферромагнитные элементы, отстойники-седиментаторы 5 непрерывного действия, в которых происходит осаждения и уплотнения инородных тел и избыточной воды.

Снижения серы в нефтепродуктах в нефтепродуктах осуществляется следующим образом.

Предварительно осуществляется подготовка реагента путем разбавления перекиси водорода водой до концентрации перекиси водорода 20%. Процесс подготовки осуществляется в емкости 1, подготовки реагента, в которой установлены перемешивающие лопасти для обеспечения однородности реагента.

На следующем этапе выполняется гомогенизация исходной смеси и реагента, например, нефти и реагента - 20-ти % перекиси водорода. Из накопительной емкости 2 подается исходное сырье с помощью насоса в термический гомогенизатор 3. Одновременно, в гомогенизатор 3 из емкости 1 дозируется 20-ти % раствор перекиси водорода в количестве 20% общего объема.

Гомогенизация осуществляется в гомогенизаторе 3 при постоянном подогреве смеси до 60°С. Процесс нагрева происходит за счет нагревательного элемента, поддержание температуры контролируется датчиком.

Затем гомогенизированная смесь подвергается воздействию ферромагнитных элементов, то приводит к осуществлению активавации процессов и ускорению протекания реакций. Указанный процесс протекает в рабочей зону реактора 4, куда гомогенизированная смесь из гомогенизатора 3 передается с помощью насоса.

После обработки в реакторе обработанная смесь подвергается осаждению и уплотнению инородных тел, а также избыточной воды. Кроме того, за счёт выделения сернистого газа, снижается массовая доля серы. Указанные процессы осуществляются в блоке 5 отстойников-седиментаторов. Блок состоит из трех отстойников-седиментаторов имеют цилиндро-коническую форму. Обработанная смесь подается в нижнюю часть отстойника, постепенно поднимаясь до уровня выходного патрубка. В процессе подьёма избыточная вода отделяется от смеси и опускается на дно, в коническую часть отстойника, откуда удаляется насосом. Отстойники расположены последовательно, причем входной патрубок каждого отстойника расположен выше оси выходного патрубка. Входной патрубок выполнен в виде трубы, которая заходит внутрь отстойника и с помощью поворотного колена опускается вниз отстойника. Данный принцип реализован во всех 3 отстойников, что при поочередном их прохождении позволяет обеспечить полное отделение от нефтепродуктов избыточной воды. Выходной патрубок 3-го отстойника соединен с накопительной емкостью, в которую поступает готовый продукт.

Содержание серы в обработанной нефти исследовалось методом рентгеновской люминесцентной дисперсионной спектрометрии, результаты отображены в табл. 1.

Таблица 1.

Содержание серы в обработанной нефти при различных температурах

№ Исходное содержание серы Содержание серы после обработки Температура обрабатываемой смеси 1 1,74% 0,95% 56°С 2 1,74% 0,93% 57°С 3 1,74% 0,91% 58°С 4 1,74% 0,89% 59°С 5 1,74% 0,86% 60°С 6 1,74% 0,86% 61°С 7 1,74% 0,86% 62°С

Таким образом, при осуществлении предлагаемого способа решается задача – повышение степени очистки нефтепродуктов от серы, снижение себестоимости за счет использования недорогого реагента и снижения энергозатрат при перемещении гомогенизированной среды.

Кроме того, предлагаемый способ является низкозатратным и имеет простое конструктивное исполнение комплекса устройств для его осуществления.

Изобретение относится к способам снижения серы в сырой нефти и может быть использовано в нефтехимической, нефтедобывающей, нефтегазовой и нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа снижения серы в нефтепродуктах, в котором применяется реагент, смешиваемый с исходным сырьем до получения гомогенной смеси, которая подается в реактор, где обрабатывается совместно с ферромагнитными элементами во вращающемся электромагнитном поле, и затем поступает на сепарацию для отделения ферромагнитных частиц, воды и осадка. В качестве реагента используется 20%-ный раствор перекиси водорода в количестве 20% объема исходного сырья, гомогенизирующийся с исходным сырьем при подогреве до 60°С в буферной емкости, далее гомогенная смесь подается в реактор, где обрабатывается при воздействии ферромагнитных элементов, затем перемещается для осаждения и уплотнения инородных тел и избыточной воды в последовательно расположенные отстойники-седиментаторы. Технический результат - снижение уровня ресурсо- и энергозатрат, повышение степени очистки нефтепродуктов от серы. 1 табл., 2 ил.

Способ снижения серы в нефтепродуктах, в котором применяется реагент, смешиваемый с исходным сырьем до получения гомогенной смеси, которая подается в реактор, где обрабатывается совместно с ферромагнитными элементами во вращающемся электромагнитном поле, и затем поступает на сепарацию для отделения ферромагнитных частиц, воды и осадка, отличающийся тем, что в качестве реагента используется 20%-ный раствор перекиси водорода в количестве 20% объема исходного сырья, гомогенизирующийся с исходным сырьем при подогреве до 60°С буферной емкости, далее гомогенная смесь подается в реактор, где обрабатывается при воздействии ферромагнитных элементов, затем перемещается для осаждения и уплотнения инородных тел и избыточной воды в последовательно расположенные отстойники-седиментаторы.