Способ очистки тяжелых нефтяных остатков Советский патент 1990 года по МПК C10G53/06 

Изобретение относится к способам очистки тяжелого нефтяного сырья, преимущественно тяжелых вакуумных гудронов от асФальтенов и смол, и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности при углублении переработки нефти.

Пель изобретения - повышение степени очистки (снижение коксуемости) вьщеляемой углеводородной части тяжелого гудрона, используемой в качестве компонента сырья каталитического крекинга, и расширение ресурсов получения такого сырья.

Способ осуществляют следующим образом.

Тяжелый гудрон, кипящий при температуре выше 540°С, смешивают с 30- 40 об.% ацетона при температуре 50- 55 С (приближайшейся к температуре

кипения ацетона - ) или с 10- 20 об.% метилизобутилкетона при температуре 70-80 С (приближающейся к температуре кипения изопропилового спирта - 82 С), регенерированными из асфальтовой и углеводородной Фаз. Разбавление исходного гуд рона кетонами позволяет снизить вязкость гудрона и вытеснить из мицеллярных оболочек, обволакивающих частицы асФаль- тенов, высокомолекулярные углеводороды сырья, что ведет к повьшению эффективности последующих ступеней экстракции ., Полученную смесь подвергают экстракции чистым изопропиловым спиртом в две или три ступени. Дчя этого смесь гудрона с кетоном смешивают с первой порцией изопропилового спирта при температуре 70-80°С (приближающейся к температуре кипения спирСП

о

СП

00 00

та) до получения однородной смеси, затем эту смесь отстаивают в экстракторе при постоянной температуре (70- ) в течение 30 мин. При пониже- НИИ температуры отстоя ниже 70 Сs уменьшается растворимость высокомолекулярных высокоплавких углеводородов в изопропиловом спирте, что приводит к снижению отбора углеводород- Q ной Фазы, а при повьшении температуры отстоя выше увеличивается испаряемость изопропилового спирта, . что ведет к возрастанию его потерь,

В течение тридцатиминутного от- 5 стоя происходит четкое разделение на два Лазы: верхнюю (раствор углеводородной части гудрона в изопропиловом спирте) и нижнюю (асЛальтосмолистые вещества, нерастворившиеся в спирте 20 углеводороды, кетон и небольшое количество спирта). Верхнюю Фазу декантируют, а именно Фазу смешивают с новой порцией изопропилового спирта и направляют в экстрактор, отстаи- 25 вают и декантируют верхнюю Фазу. Нижнюю фазу смешивают с новой порцией изопропилового спирта и направляют в следуюший экстрактор, где отстаивают

62 мас.% тяжелого вакуумного газойля выкипающего в пределах 350-540 С, и 38 мас.% тяжелого гудрона, кипящего при температуре вьшге 540 С, имеютего коксуемость по Конрадсону 16,3 мас.% и содержащего 6,6 мас.% асФальтенов, 37,4% смол и 56% масла. Его смешивают с различными количествами кето- нов (ацетона, метилэтилкетона или метилизобутилкетона).

Смесь гудрона с кетоном подвергаю трехступенчатой экстракции изопропи- ловым спиртом при 70°С. Кратность изопропилового спирта к исходному .гудрону на первой ступени 4,5:1, на второй - 2:1, а на третьей - 1,5: (по объему). Суммарная кратность спирта к гудрону составляет 8:1.

В табл.1 приведены данные по результатам очистки.

Как видно из полученных данных, реализация способа очистки тяжелого гудрона, не смешанного с кетоном, чистым изопропиловым спиртом позволяет извлекать из гудрона 32,7 мас.% на гудрон или 12,4 мас.% на мазут углеводородной части и использовать ее в смеси с вакуумным газойлем

и декантируют верхнюю Фазу. Углеводо- д (350-540 С) в качестве сырья катародные фазы первой, второй и третьей ступеней экстракции смешивают и направляют в колонну регенерации кето- на, где отгоняют кетон, а затем в колонну регенерации изопропилового . спирта, где отгоняют спирт. Углеводородную часть гудрона смешивают с прямогонным вакуумным газойлем (350- 540°С), и эту смесь направляют на каталитический крекинг в качестве сырья. Нижннж) асфальтовую Фазу третьей ступени направляют в колонну регенерации кетона, где отгоняется кетон, а затем в колонну регенерации изопропилового спирта, где отгоняют спирт. Концентрат асФальтенов и смол может быть использован для производства дорожных битумов или кокса. Регенерированный кетон после конденсации в конденсаторе-холодильнике возвращают на смешение с тяжелым гудроном перед первой ступенью экстракции. Регенерированный изопропиловый . спирт после конденсации и охлаждения до 70-80 ; возвращают на экстракцию сырья порциями.

Пример 1. Из мазута, кипящего при температуре выше 350 С, глубокой вакуумной перегонкой получают

35

40

45

50

55

литического крекинга с целью получения моторных топлив. Коксуемость такого смешанного сырья составляет 1,8 мас.%.

Смешение гудрона с ацетоном пере первой ступенью экстракции чистым изопропиловым спиртом позволяет уве личить отбор углеводородной части от гудрона при сохранении ее коксуе мости на одном уровне и незначительном повышении коксуемости смешанного сырья каталитического крекинга.

Так, предварительное разбавление исходного сырья ацетоном в количестве 20 об.% приводит к увеличению выхода углеводородной части гудрона до 39,0 мас.% на гудрон или 14,8 мас на мазут (против 32,7 и 12,4 мас.%, т.е. на 6,3 и 2,4 мас.% соответственно больше, чем при экстракции гу рона, не разбавленного ацетоном).

Увеличение количества ацетона, подаваемого на предварительное разбавление гудрона, до 30 об.% приводит к еще большему увеличению выход углеводородной части (до 44,7 мас.% на гудрон и 17,0 мас.% на мазут,т.е больше на 11,3 и 4,3 мас.% соответ62 мас.% тяжелого вакуумного газойля выкипающего в пределах 350-540 С, и 38 мас.% тяжелого гудрона, кипящего при температуре вьшге 540 С, имеютего коксуемость по Конрадсону 16,3 мас.% и содержащего 6,6 мас.% асФальтенов, 37,4% смол и 56% масла. Его смешивают с различными количествами кето- нов (ацетона, метилэтилкетона или метилизобутилкетона).

Смесь гудрона с кетоном подвергаю трехступенчатой экстракции изопропи- ловым спиртом при 70°С. Кратность изопропилового спирта к исходному .гудрону на первой ступени 4,5:1, на второй - 2:1, а на третьей - 1,5: (по объему). Суммарная кратность спирта к гудрону составляет 8:1.

В табл.1 приведены данные по результатам очистки.

Как видно из полученных данных, реализация способа очистки тяжелого гудрона, не смешанного с кетоном, чистым изопропиловым спиртом позволяет извлекать из гудрона 32,7 мас.% на гудрон или 12,4 мас.% на мазут углеводородной части и использовать ее в смеси с вакуумным газойлем

(350-540 С) в качестве сырья катад (350-540 С) в качестве сырья ката5

0

5

0

5

литического крекинга с целью получения моторных топлив. Коксуемость такого смешанного сырья составляет 1,8 мас.%.

Смешение гудрона с ацетоном перед первой ступенью экстракции чистым изопропиловым спиртом позволяет увеличить отбор углеводородной части от гудрона при сохранении ее коксуемости на одном уровне и незначительном повышении коксуемости смешанного сырья каталитического крекинга.

Так, предварительное разбавление исходного сырья ацетоном в количестве 20 об.% приводит к увеличению выхода углеводородной части гудрона до 39,0 мас.% на гудрон или 14,8 мас.% на мазут (против 32,7 и 12,4 мас.%, т.е. на 6,3 и 2,4 мас.% соответственно больше, чем при экстракции гудрона, не разбавленного ацетоном).

Увеличение количества ацетона, подаваемого на предварительное разбавление гудрона, до 30 об.% приводит к еще большему увеличению выхода углеводородной части (до 44,7 мас.% на гудрон и 17,0 мас.% на мазут,т.е. больше на 11,3 и 4,3 мас.% соответ

ственно). При дальнейшем увеличении количества добавляемого к сырью ацетона до 40 об.% прирост выхода углеводородной части уменьшается.

К аналогичным результатам приводит предварительное разбавление исходного гудрона другими кетонами, такими как метилэтилкетон, метилизо- бутилкетон. Наиболее эффективное вли- яние на увеличение выхода углеводородной части гудрона оказывает метилизо- бутилкетон.

Пример 2. Из мазута (смеси высокосмолистых неЛтей) глубокой вакуумной перегонкой получают 50 мае.% тяжелого вакуумного газойля, выкипающего в пределах 350-540 0, и 50 мас.% тяжелого гудрона, кипящего при температуре вьше , имеющего коксу- емость по Конрадсону 19,5 мас.% и содержащего 8,6 мас.% асфальтенов, 48% смол и 43,4% масла. Его смешивают с ацетоном (кетоном) и подвергают трех- ступеичатой экстракции изопропиловым спиртом при 75°С и при кратности изо пропипового спирта к гудрону на первой ступени 4,5:1, на второй - 2:1, а на третьей - 1,5:1. Общая кратность изопропилового спирта к сырью 8:1.

В табл.2.приведены результаты очистки.

Из полученных данных видно, что предлагаемый способ трехступенчатой экстракционной очистки тяжелого гуд- рона смеси высокосмолистых неФтей с добавлением к исходному гудрону перед первой ступенью экстракции изопропиловым спиртом 10-40 об.% ацетона позволяет ув.еличить отбор углеводород- ной части до 41,7 мас.% на гудрон или до 20,7 мас.% на мазут (против 27,2 и 13,6 мас.% соответственно без добавления ацетона) при сохранении коксуемости на одном уровне (6,1- 6,0 мас.%). Коксуемость смешанного с вакуумным газойлем сырья каталитического крекинга при этом незначительно повыщается (от 1,7 до 2,2 мас.%) за счет увеличения содер- жания в нем углеводородной части гудрона.

5

5 0 0

0 5 0

Предлагаемый способ позволяет получать углеводородную часть значительно более высокого качества по коксуемости (5,9 мас.%),хотя и немного с меньшим отбором (41,7 мас.% на гудрон), чем при экстракции того же гудрона смесью изопропилового спирта с 10 об.% н.гексана (10 мас.% коксуемость и 43,5 мас.% на гудрон - отбор).

Реализация предлагаемого способа экстракционной очистки чистым изопропиловым спиртом гудронов, предварительно смешанных с кетоном (ацетоном, метилэтилкетоном, метилизобутилке- тоном), по сравнению с известным позволяет повысить селективность процесса и за счет этого понизить коксуемость отбираемой углеводородной части гудрона и суммарного сырья ка- , талитического крекинга, что позволяет повысить отбор целевых продуктов крекинга - моторных топлив, а также дополнительно извлекать из гудрона, который раньше полностью направлялся на производство менее ценных дорожных битумов: котельных топлив, асфальтов и т.п., до 40-50 мас.% - углеводородной части и направлять ее в смеси с вакуумным газойлем на переработку на установку каталитического крекинга или гидрокрекинг а с получением дополнительного количества ценных моторных топлив - автомобильных бензинов, и компонента дизельных топлив.

Формула и.зобретения

Способ очистки тяжелых нефтяных остатков путем обработки их растворителем, содержащим изопропиловый спирт, разделения образующихся углеводородной и асфальтовой Фаз и отгонки от них растворителя, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки углеводородной Фазы, тяжелый нефтяной остаток предварительно смешивают с 10-40 об.% алифатического кетона и полученную смесь подвергают ступенчатой обработке изопропиловым спиртом.

Таблиц

Изобретение касается нефтехимии, в частности очистки тяжелых нефтяных остатков гудрона. Цель - повышение степени очистки. Для этого исходное сырье смешивают с 10-40 об.% С 3-9 - алкилкетона с последующей ступенчатой обработкой изопропанолом с разделением образующихся углеводородной и асфальтовой фаз и отгонкой от них растворителя - изопропанола. В этом случае разбавление гудрона кетонами снижает его вязкость и повышает эффективность дальнейшей экстракии, т.е. улучшается степень извлечения углеводородной части, позволяющей использовать ее в производстве моторных топлив. 2 табл.