Способ переработки жидких продуктов полукоксования углеводородсодержащего сырья Советский патент 1992 года по МПК C10G1/00 

Изобретение касается способа переработки жидких продуктов полукоксования загрязненных нефтью донных отложений, углеводородных шламов.

В зависимости от рода и происхождения подлежащих полукоксованию продуктов отходов в продуктах полукоксования содержатся различные вредные вещества.

Наряду с так называемыми присущими системе вредными веществами, которые содержатся в продуктах отходов еще до процесса полукоксования, особое внимание следует уделить вредным веществам, специфичным для процесса При восстанавливающих условиях процесса полукоксования образуются наряду с главными компонентами водород, моноокись углерода, двуокись углерода, метан и вода, соединения водорода, такие как аммиак, сероводород, цианистоводородные соединения, хлооистоводо- родные соединения и фтористый водород, также как в числе прочих NOX и двуокись серы.

Известен патент который относится к способу получения нефтехимических продуктов гидрорасщеплением тяжелых жидкостей углеводородного пиролиза. В отличие от заявленного способа патент касается, следовательно, других исходны-, веществ, т.е. пиролизного кубового остатка, также применяемого в топочных устройствах с целью получения энергии. Вместе с полукоксом, применяемым в качестве одноразового катализатора и соответственно добавляемым веществом, или с буроуголь- ным коксом применяют также и другие ма-VI о

10

,ю о

СП

IGJ

териалы как катализаторы гидрорзсщепле- ния.

В зависимости от рода и состава подлежащих полукоксованию материалов отходов к процессу пиролиза предъявляют различные требования. Экономичность этих процессов всегда должна рассматриваться также во взаимодействии с их воздействием на окружающую среду. Минимизация выделения тяжелых металлов, кислых газов и полициклических хлорированных углеводородов требует больших технических затрат. Продукты пиролиза на- ще всего могут быть использованы, в особенности при гетерогенном составе отходов, только энергетически.

Целью изобретения является повышение эффективности способа, т.е. иметь возможность так переработать определенные отходы, чтобы не надо было опасаться никаких воздействий на окружающую среду пол- ициклических углеводородов или хлоруглеводородов и чтобы, кроме этого, известная часть полученных продуктов в качестве ценных продуктов могла бы быть снова использована.

с)та задача решается тем, что в способе переработки жидких продуктов полукоксования углеводородсодержащего сырья, полученных при температуре 500-550°С в течение часа, путем жидкофазной гидрогенизации при температуре 450-470°С, давлении водорода 220-280 бар в присутствии катализатора в качестве жидких продуктов полукоксования используют деготь полукоксования загрязненных нефтью донных отложений, углеводородсодержащих шла- мов, а в качестве катализатора используют полученный в процессе полукоксования полукокс, взятый в количестве 1 мас.% от исходных жидких продуктов, и процесс проводят при соотношении водород : исходное сырье, равном 2000 л/кг, и удельном расходе исходного сырья 1 кг/л.ч.

Поступающие в переработку материалы отходов после возможного нагрева в предварительном подогревателе подводят в барабан полукоксования. Последний в предпочтительном виде выполнения способа нагревается косвенно через стенки барабана. В качестве газового топлива, как правило, служит дымовой газ, который образуется путем сгорания газа полукоксования, получающегося в процессе полукоксования. Уже при загрузке могут быть добавлены основные добавки, например, известь для того, чтобы связать кислые газы, образующиеся во время полукоксования. Количество и род образованных или выделенных кислых газов зависит от рода

применяемых материалов. Между прочим

при переработке отходов, содержащих

хлор, могут появиться S02, NOx, также HCI.

После частичной конденсации отведенных из барабана полукоксования паров полукоксования получается масло и деготь полукоксования, а также не конденсирующиеся фракции полукоксования, Образованные во время процесса полукоксования

0 полуциклические ароматические углеводороды и асфальтены, также как образующиеся в присутствии хлора полихлорированные ароматические углеводороды содержатся в конденсате.

5 Полуклкс вынимают непосредственно из барабана. Он в высокой степени свободен от органического материала и не выщелачивается водой.

Полученное масло или деготь полукок0 сования после теплообмена с полеченным, после извлечения через шлюзовое устройство содержащей остатки фракции, нисходящим потоком из жидкофазной гидрогенизации помещают в жидкофазный

5 реактор.

Продукт, остающийся в жидкофазном реакторе, направляется известным образом через тепловой отделитель, работающий при реакционном давлении и при темпера0 туре, предпочтительно пониженной относительно температуры реакции на от 20 до 50°С. Здесь неконденсирующиеся углеводороды выводятся через головную часть и содержащие фракции продукты жидкой фа5 зы выводятся у дна. Поддающиеся дистилляции составные части тяжелой фраукции каменноугольной смолы могут быть отделены во включенной далее отпарной колонне и путем объединения с головной фракцией

0 теплового отделителя подведены для дальнейшей переработки. Остающийся за отпарной колонной остаток может быть подведен снова обратно в барабан полукоксования для пиролиза.

5

К описанному ранее устройству для жидкофазной гидрогенизации может быть непосредственно присоединено устройство для газофазной гидрогенизации для даль0 нейшей переработки неконденсирующихся продуктов реакции, которые были выведены в верхней части теплового отделителя, без повторного нагрева или уменьшения давления.

5 В качестве гидрирующего газа применяют содержащий водород технологический газ и/или свежий водород. Катализатором газовой фазы является, например, стандартный, принятый в торговле катализатор очистки.

Потоки продукта после гидрирования газовой фазы конденсируются путем интенсивного теплообмена и в холодном отделителе высокого давления разделяются на жидкую фазу и газовую фазу Часть, остающаяся газообразной, направляется обратно в качестве циркулирующего газа в устройство для жидкофазной гидрогенизации. Рафи- нат путем дистилляции разделяется далее Сточные воды выводятся через шлюзовое устройство, снижающее давление Они свободны от полициклических ароматических углеводородов.

При условиях гидрирования под давлением при температурах между 250 и 500°С, также обычно термически относительно стабильные полициклические частично хлорированные ароматические углеводороды превращаются в насыщенные уггеводоро- ды

С помощью способа, соотве с. изобретению, предоставляется возмох ность переработки проблемны/ отходов и сверх того регенерировать ценные пооцу .- ты

Способ по настоящему изобретению подробнее поясняется с помош о следующих примеров

Пример 1 Загрязненный иырой нефтью осадок из резервуарнопэ, рафинирующего та.а нефтехранилища (донные отложения), который содержит 12 мае % органического материала, подвергается пиролизу во вращающемся косвенно нагреваемом барабане при температуре 550°С После времени пребывания в барабане в течение 2 часа получается твердый остаток пиролиза, который не содержит органических материалов и не выщелачивает ся в воде Дополнительно наряду с газом полукоксования (около 1 % относительно загрузки), получается также деготь полукоксования в количестве 10 мае % который имеет следующее содержание серы 3 2 мае % йзота - 0,8 мае % сажи пыли - 12 мае % чеиспаряемых составных частей - 45 мае %

Полученный деготь полукоксования с содержанием полихлорированных бифено- лов (ПХБ) 1000 ррт и долевым содержанием компонентов кипящих пои более чем 350°С 88% подвергается гидрированию при температуре 450°С, давлении 220 бар соотношении водород/масло 2000 л/к- и удельной производительности 1 кг/л ч в фазе полукоксования В качестве присадки добавляют 1 % тонкоразмолотого полукокса

Для нейтрализации образованной соляной кислоты добавляют двойное стохиомет- рическое количество щелочи в загружаемый продую Органически связанный хлор превращается в поваренную соль и выводится вместе с присадкой через шлюз. Однако, также подлежащее введению количество щепочи можно впрыснуть в виде водного

раствора в нисходящий реакционный поток фазы полукоксования после прохождения так называемого горячего отделителя, например, в подводящую линию холодного отделителя высокого давления Образование

О угпеьодородных газов составляет 4 мас.%, расход водорода 60 л/кг, 55% долевого со- зерханиь, кипящего при 1емпературе более Л5С°С, преобразуем в нефть и среднюю дистиллята. Общее количество

г У ид:х0го поодукта имеет следующее содержание. riA5 мечей 0, ррт (граница обнару- хчвния), серы 01 мае %, азота - 0 1 мае %; гяхепы, чет5ллоз - менее 1 ррт (граница ибнго /.еь/ч)

СТехнологи .еская вода гюоц&сгз жидкосоазнсй г дрсгенисйции на содержит ПХБ

гоан:/ча оог-а, 0 1 РР тО и тяжелых

I ь яллов (i раницэ обнаружения 1 ррт)

П р и м е р 2 Высушеннь.й очищенный

5 (,глеводи jo-ный шлам) с содержанкой 76% органических составных частей |тоц еогас ся и 1р;лиз в КОСВРИ О нагревз- i iciv EC-ILJ е пг° 6apa5shc РОИ темгера- OLCC rlocj- воемрчи лреоыванич в

С 5ана5с14е ь eieu.ie п часа выделяется твердый ост ION пиролиза состоящий и неор- гаи Cxo состаьчых час ей очищенного осадка и образjsa-i юге по укоксг Наряду с2лмас % за пол/ко ойания получаются

Ь 22 лас. , о дегтч полукоксования который оже Оьпь схарз теризован следующим of оззо м дегсть + пыль 60 мае % аромати- Hsci ие yi леводорсды - 19 мае %, алифатические 21 мае %

0Деготь полу гоксовзния с содержанием

фенолов 15 мао % и содержанием полицик- личгскил аоома.ически углеводородов () 10 к а с % в жидкой фаоЭ при давлении 280 бар iGi iepaiype 470°С соотношении

5 водород/ иасло в 2000 л/кг и удельной про 13води1ельности в 1 кг/л ч подвергается жидкофазной гидрогенизации

В ча естве присадки добавляют 1 % тон- корсЗмотогсго пслукокса (пoлvчeннoгo при

0 полу 0чссваьии) гспов и горячего отделителя л зу пфовые дистилляты горячего отдел 11 ел я подвергаются дальнейшей обработке в непосредственно подключенной вслед vcia-iOBxc гидрогенизации в газовой

5 фазе на сгачдз т ом принятом в торговле катал заторе очистки под давлением жидкофазной гидрогенизации при температуре 390°С и удепьной производительности реактора 0,5 кг/кг/ч Остающийся остаток гид- рировз -1пя в жидкой фазе подводится снова

в барабан полукоксования для повторного пиролиза.

Технологическая вода после гидрогенизации в газовой фазе не содержит фенолов и полициклических ароматических углеводородов. Общий продукт характеризуется следующим образом:

ПАУменее 0,1 мае.%

Фенолыменее 10 ррт

Сераменее 10 ррт

Азотменее 10 ррт

Масло пиролиза подвергается кобини- рованной жидкофазной газофазной гидрогенизации. Газ пиролиза подводится прямо в реактор газовой фазы.

Формула изобретения Способ переработки жидких продуктов полукоксования углеводородсодержащего

сырья, полученных при температуре 500- 550°С в 1 ч, путем жидкофазной гидрогени- зации при температуре 450-470°С, давлении водорода 220-280 бар в присутствии катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, в качестве жидких продуктов полукоксования используют деготь полукоксования загрязненных нефтью донных отложений, углеводородсодержащих шламов, в качестве катализатора используют полученный в процессе полукоксования полукокс, взятый в количестве 1 мас.% от исходных жидких продуктов, и

процесс проводят при соотношении водород : исходное сырье, равное 2000 л/кг, и удельном расходе исходного сырья 1 кг/л,ч.

Изобретение касается способа переработки жидких продуктов полукоксования уг- леводородсодержащего сырья и может найти применение в нефтехимии. Цель изобретения - повышение эффективности процесса. Для этого деготь полукоксования загрязненных нефтью донных отложений, углеводородных шламов, полученный при 500-550°С в течение часа, подвергают жид- кофазной гидрогенизации в присутствии 1 мас.% полученного при полукоксовании полукокса. Процесс проводят при соотношении водород : исходное сырье, равном 2000 л/кг, удельном расходе исходного сырья 1 кг/и.ч. Такие условия позволяют например, при переработке дегтя полукоксования донных отложений получать до 55 мас.% нефтяных фракций, которые возможно подвергать дальнейшей переработке. Технологическая вода содержит полихлори- рованных бифенолов менее 0,1 ррт, серы 0,1 мас.%, азота 0,1 мас.%, тяжелых металлов менее 1 ррт. (Л С